DE19622698B4

DE19622698B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung des Bremszustandes eines Fahrzeugrades

Info

Publication number: DE19622698B4
Application number: DE19622698A
Authority: DE
Inventors: Nobuyoshi Kariya Onogi; Yuzo Kariya Imoto; Masahiko Kariya Kamiya; Masuhiro Kariya Kondo
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1995-06-05
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2016-06-06
Also published as: US5878365A; DE19622698A1; JP3760479B2; JPH08324414A

Abstract

Verfahren zur Erfassung des Bremszustandes eines sich im Schlupfregelungszustand befindlichen Fahrzeugrades (VL–HR) durch Ermitteln eines den Reibungskoeffizienten (μ) zwischen dem Fahrzeugrad (VL–HR) und einer Fahrbahn repräsentierenden, auf dem Schwingungsverhalten des Fahrzeugrades (VL–HR) beruhenden Parameters (RP),
dadurch gekennzeichnet, dass:
– eine Schwingungserregung in den Reifen des Fahrzeugrades (VL–HR) eingebracht wird;
– die Schwingung in dem Reifen durch einen an das Fahrzeugrad (VL–HR) gekoppelten Radgeschwindigkeitssensor und/oder Beschleunigungssensor und/oder Drehmomentsensor und/oder Dehnmessstreifen erfasst wird; und
– die Schwingung des Reifens ausgewertet wird, wobei die Schwingungsenergie (P_ein, P_aus) zu zwei festgelegten Zeitpunkten und darauf basierend der den Reibungskoeffizienten repräsentierende Parameter (RP) berechnet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung eines sich im Schlupfregelungszustand befindlichen Fahrzeugrades, gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 7.
Herkömmlich enthalten Fahrzeugbremssysteme zum Beispiel einen Hauptzylinder, der an ein Bremspedal gekoppelt ist, einen Radzylinder, der an einem Bremsmechanismus des Fahrzeugs angeordnet ist, und einen Behälter zum Speichern von Bremsflüssigkeit, wobei das Ganze über Flüssigkeitsleitungen verbunden ist.
Bei einem solchen Bremssystem ist eine Blockierschutz-Steuereinheit mit einem Einströmventil, zum Beispiel in einer Flüssigkeitsleitung zwischen dem Hauptzylinder und dem Radzylinder, und einem Ausströmventil in einer Flüssigkeitsleitung zwischen dem Radzylinder und dem Behälter versehen. Diese Ventile werden geschaltet und gesteuert, um den Druck eines Bremsöls im Radzylinder zu erhöhen oder zu verringern.
Bei der Ausführung der Blockierschutzsteuerung durch eine derartige Steuereinheit wird die Bremskraft verstärkt, was gemäß 17A durch ein schrittweises Erhöhen des Drucks des Bremsöls um einen bestimmten Betrag ΔP mittels einer Pumpe und eines Magnetventils in einem Ölhydraulik-Kreislauf mit dem Bremsöl erreicht wird, welches vom Hauptzylinder und dem Behälter zum Radzylinder zugeführt wird. Der Bremszustand wird nach dem Erfassen eines Betrages der Verringerung der Fahrzeugradgeschwindigkeit im Ansprechen auf den erhöhten Druck, basierend auf der Radgeschwindigkeit und Beschleunigung, bestimmt.
Das heißt, wenn ein Schlupf eines Fahrzeugrades auf einer Fahrbahn gemäß 17B in einem Bereich unterhalb eines Punktes, in dem eine Steigung bzw. ein Gradient eines die Haftung zwischen dem Fahrzeugrad und der Fahrbahn bezeichnenden Reibungskoeffizienten μ in hohem Maße variiert, d. h. dem Wendepunkt des μ-Gradienten ist, ist der Betrag der Verringerung der Radgeschwindigkeit im Ansprechen auf den erhöhten Druck durch die erhöhte Bremskraft auf der Fahrbahnoberfläche wegen des erhöhten Schlupfes gering. Wenn ein Schlupf jedoch in einem Bereich ist, in dem er oberhalb des oben beschriebenen Wendepunktes liegt, kippt das Gleichgewicht zwischen der Bremskraft auf der Fahrbahn und der Bremskraft schon durch einen leicht verstärkten Druck, so dass die Radgeschwindigkeit soweit verringert wird, dass die Räder leicht blockieren.
Mit anderen Worten, ein Bremsenzustand kann nicht beurteilt werden, bevor eine Radgeschwindigkeit verringert ist.
Als ein Ergebnis bildet das Zeitverhalten der Radgeschwindigkeit und des Hydraulikdrucks (Raddrucks) gemäß der Darstellung in den 17C und 17D bei einer herkömmlichen Bremsschlupfregelung eine unregelmäßige Wellenform aus.
Ein System, welches basierend auf der Verringerung der Radgeschwindigkeit einen Punkt erfasst, wo der Gradient eines Reibungskoeffizienten μ in hohem Maße variiert, wirft die folgenden Probleme auf. Zum einen kann die Notwendigkeit auftreten, den Druck zu verringern, wenn der Hydraulikdruck allmählich verstärkt und die Radgeschwindigkeit verringert wird, so dass kein stabiler Bremszustand beibehalten werden kann.
Das heißt, es besteht die Notwendigkeit zur wiederholten Druckerhöhung, zur Erfassung des Fahrzeuggeschwindigkeitsabfalls und zum Verringern des Drucks, um stets die sich laufend ändernden Fahrbahnzustände zu bewältigen; somit zeigt das oben beschriebene System Probleme hinsichtlich dem Bremsweg und dem Fahrkomfort.
Wenn sich das Fahrzeug auf einer Straße mit unterschiedlichem μ-Gradientenkoeffizienten bewegt, welcher das maximale μ darstellt, zum Beispiel wenn sich der Fahrbahnzustand verändert und ein Reibungskoeffizient μ der Fahrbahn rapide ansteigt, zeigt sich das weitere Problem, dass sich die Zeit, in der der Druck allmählich verstärkt wird, bis die Raddrehgeschwindigkeit verringert ist, verlängert und daher Ver zögerungen bei der Bestimmung des oben beschriebenen Wendepunkts den Bremsweg beeinflussen.
Ein gattungsgemäßes Verfahren zum Erkennen des Reibbeiwertes ist in der WO 89/01888 A1 offenbart.
Angesichts der zuvor beschriebenen Probleme im Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur schnelleren Erfassung des Bremszustandes bereitzustellen, das bzw. die eine gesteigerte Anpassungsfähigkeit an variierende Fahrbahn-Reibungskoeffizienten aufweist.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen der Ansprüche 1 und 7 gelöst.
Das Grundprinzip der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
Die in einen Reifen eingebrachte Schwingungserregung resultiert in einer Schwingung in dem Reifen, die erfasst und ausgewertet wird, wobei die Schwingungsenergie zu zwei festgelegten Zeitpunkten und darauf basierend ein den Reibungskoeffizienten zwischen dem Reifen und einer Fahrbahn repräsentierender Parameter berechnet wird.
Das Phänomen, gemäß dem eine resonante Schwingung, begleitet von einer Verzögerung in der Drehrichtung eines Reifens zwischen dem oben beschriebenen Rad und der Oberfläche des Reifens schwankt, wird als Fluktuationsphänomen der resonanten Schwingung des Reifens bezeichnet, wie es in den 2A–2D gezeigt ist.
Bei diesem Fluktuationsphänomen variiert die Schwingung der Oberfläche des Reifens in Abhängigkeit davon, ob die Oberfläche des Reifens die Oberfläche der Straße berührt oder nicht. Das heißt, wenn die Schwingung auf der Oberfläche des Reifens gemäß der Darstellung in 2A aufgrund der Berührung der Oberfläche des Reifens mit der der Fahrbahn unterdrückt wird, wirkt die Berührungsfläche als festes Ende, und Schwingungen werden an diesem festen Ende reflektiert. Folglich wird eine kombinierte Wellenform P1 der Schwingung des Rades und der Wellenform P2 der Schwingung, welche am festen Ende reflektiert wird, durch einen Schwingungssensor Gs, der an dem Rad angeordnet ist, bzw. einen Schwingungssensor Gt, der an der Oberfläche eines Reifens vorgesehen ist, erfasst.
Das heißt, der Zustand, in dem die Oberfläche eines Reifens als ein festes Ende wirkt, da die Reifenoberfläche in Kontakt mit der Fahrbahn ist und Schwingungen unterdrückt werden, entspricht einem Bereich, in dem der Gradient eines Reibungskoeffizienten μ steil ist, wie es in 3 gezeigt ist, welche die Beziehung zwischen einem Reibungskoeffizienten μ und einem Schlupf s zeigt.
Es ist zu beachten, dass als eine Komponente zur Erzeugung einer Reaktionskraft, die die Veränderung der Geschwindigkeit der Reifenoberfläche unterdrückt, das Verhältnis des Anstieges eines Reibungskoeffizienten zwischen der Oberfläche des Reifens und der Fahrbahn zu einer Veränderung des Schlupfes oder ein Wert, der durch Differenzieren der durch eine Relativgeschwindigkeit der Reifenoberfläche bezüglich der Fahrbahn bewirkten Reaktionskraft der Fahrbahn bezüglich der Relativgeschwindigkeit erhalten wird, als Gradient des Reibungskoeffizienten μ bezeichnet wird.
Wenn hingegen der Reifen gemäß der Darstellung in 2B die Straße nicht berührt, treten keine Reflexionen wie im Fall mit dem einen festen Ende auf. Dadurch ist die von dem am Rad angeordneten Schwingungssensor Gs und dem an der Oberfläche des Reifens angeordneten Schwingungssensor Gt erfasste Wellenform nur durch die Schwingungswelle von P1 gebildet, wie es in 2B gezeigt ist (P2 ist auf einen geringen Wert begrenzt).
Durch Anheben des Reifens, so dass dieser die Straße nicht berührt, entspricht der Zustand, in dem die Schwingung in Drehrichtung nicht fest steht, einem Bereich, in dem der Gradient des Reibungskoeffizienten μ gleich null ist und Schwingungen auf der Oberfläche des Reifens nicht unterdrückt werden können. Das heißt, wenn der Schlupf wie es in 3 gezeigt ist ansteigt und einen Punkt durchläuft, in dem der Gradient des Reibungskoeffizienten μ stark variiert, wird der Gradient des Reibungskoeffizienten μ bezüglich der Schlupfrate s klein sein und Eigenschaften aufweisen, die denen eines offenen Endes nahekommen.
Im Allgemeinen ist der Gradient des Reibungskoeffizienten μ (μ-Gradient) eher groß, wenn der Schlupf gering ist, und obwohl er von Straße zu Straße variiert, neigt der μ-Gradient zu einer Verminderung ab einem vorbestimmten Schlupf. In der vorliegenden Erfindung ist der Punkt, in dem sich der μ-Gradient bezüglich des Schlupfes stark verändert, als μ-Gradient-Wendepunkt bezeichnet. Gemäß der Darstellung in 3 ist der Bereich, in dem der μ-Gradient klein ist, im allgemeinen ein Bereich, in dem die auf die Fahrbahn übertragbare Bremskraft maximal ist.
Aus den obigen Ausführungen ist klar, dass der μ-Gradient anzeigt, ob die Reifenoberfläche in Kontakt mit der der Fahrbahn ist, und dass der μ-Gradient einen Einfluss auf die Fluktuation der Resonanzschwingungen des Reifens hat. Daher kann durch Abschätzen des μ-Gradienten basierend auf der Fluktuation der Resonanzschwingung des Reifens ein Bremszustand exakt erfasst werden, indem sich die Bremskraft einer maximalen Bremskraft nähert, wenn der Gradient gering ist, bzw. sich die Bremskraft einem Punkt nähert, in dem sich der μ-Gradient stark verändert, wenn der Gradient groß ist.
In der vorliegenden Erfindung kann eine Einheit angewendet werden, die einen Bremszustand dadurch bestimmt, dass sie feststellt, ob die Bremskraft nahe einer maximalen Bremskraft ist, bzw. eine Steuerung hinter dem μ-Gradienten-Wendepunkt ausgeführt wird, in dem der μ-Gradient klein ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind im Folgenden anhand der Figuren der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
1 ein Blockdiagramm der vorliegenden Erfindung;
2A–2D beispielhafte Darstellungen des Grundprinzips der vorliegenden Erfindung;
3 eine beispielhafte Darstellung eines Gradienten eines Reibungskoeffizienten μ;
4 ein schematisches Blockdiagramm eines Gesamtsteuerungssystems für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
5 eine beispielhafte Darstellung einer Bauweise eines Ölhydraulikschaltkreises gemäß der ersten Ausführungsform;
6A–6C Graphen, die das Prinzip der Bestimmung des Gradienten eines Reibungskoeffizienten μ unter Verwendung von RP aufzeigen;
7 ein Ablaufdiagramm eines Steuerungsablaufes gemäß der ersten Ausführungsform;
8A und 8B beispielhafte Darstellungen der Zeitindexdaten der Radgeschwindigkeit gemäß der ersten Ausführungsform;
9 einen Graphen mit einer Filterdurchlasscharakteristik gemäß der ersten Ausführungsform;
10 eine beispielhafte Darstellung einer Anwendung eines Übertragungsfensters gemäß der ersten Ausführungsform;
11A–11D Graphen, die den Zusammenhang zwischen einer Frequenz der Pulsierung des Öldrucks und einem Radgeschwindigkeitssignal gemäß der ersten Ausführungsform aufzeigen;
12 einen Graphen, der die Beziehung zwischen RP und dem Gradienten des Reibungskoeffizienten μ gemäß der ersten Ausführungsform aufzeigt;
13 einen Graphen, der die Beziehung zwischen RP, WP und ΔP gemäß der ersten Ausführungsform aufzeigt;
14 ein Ablaufdiagramm eines Steuerungsablaufs gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
15 ein Ablaufdiagramm eines Steuerungsablaufs gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
16 eine Darstellung, die die Beziehungen zwischen einer Schlupfrate auf jeweiligen Fahrbahnen, dem Reibungskoeffizienten μ und RP zeigt; und
17 eine beispielhafte Darstellung einer herkömmlichen Technik zur Bremsschlupfregelung.
4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm des Aufbaus eines Gesamtsteuerungssystems für ein Fahrzeug, auf welches die vorliegende Erfindung angewendet wird. Diese Ausführungsform ist ein Beispiel dafür, wie die vorliegende Erfindung auf ein vierrädriges Fahrzeug mit vorne angeordnetem Motor und Frontantrieb (FF) angewendet wird.
Gemäß der Darstellung in 4 sind ein vorderes linkes Rad VL, ein vorderes rechts Rad VR, ein hinteres linkes Rad HL und ein hinteres rechtes Rad HR eines Fahrzeugs mit Radzylindern (R/Z) 2VL, 2VR, 2HL bzw. 2HR zum Aufbringen einer Bremskraft auf jedes Rad VL–HR und mit jeweiligen Raddrehzahl- bzw. Radgeschwindigkeitssensoren 4VL, 4VR, 4HL und 4HR zum Erfassen der Drehgeschwindigkeit von jedem Rad VL–HR versehen. Die rechten und linken vorderen Räder VL bzw. VR, die als Antriebsräder wirken, werden durch die Antriebskraft von einem Verbrennungsmotor 10 angetrieben, welcher über ein Getriebe 6 und ein Ausgleichsgetriebe 8 mit den Rädern gekoppelt ist. Der Verbrennungsmotor 10, der die Quelle der Antriebsenergie darstellt, ist mit Sensoren zum Erfassen verschiedener Betriebsbedingungen bzw. -zuständen versehen, wie zum Beispiel der Drehgeschwindigkeit, einer Luftansaugmenge, der Temperatur des umlaufenden Kühlwassers und der Öffnung des Drosselventils.
Ein Erfassungssignal eines Radgeschwindigkeitssensors, der an jedem Rad VL–HR angebracht ist, wird einer elektronischen Steuereinheit 20 zur Bremsschlupfregelung (ABS(Antiblockiersystem)-Steuer-ECU) zugeführt. Diese ABS-Steuer-ECU 20 ist als Mikrocomputer ausgebildet, der im Wesentlichen eine CPU, ein ROM und ein RAM enthält.
Diese ABS-Steuer-ECU 20 führt eine Bremsschlupfregelung (ABS-Steuerung) zum Unterdrücken eines Schlupfes aus, der in einem Rad während eines Bremsens des Fahrzeugs auftreten kann. Dies wird durch Steuerung jedes Magnetventils in einem Ölhydraulik-Kreislauf 40 erreicht, welches in einem Flüssigkeitsweg von einem Hauptzylinder (H/Z) 34 vorgesehen ist, der die Bremsflüssigkeit zu den Radzylindern 2VL–2HR der Räder VL–HR verteilt, wenn ein Bremspedal 32 gedrückt ist. Die ABS-Steuer-ECU 20 empfängt zusätzlich zu den oben beschriebenen, von den jeweiligen Radgeschwindigkeitssensoren 4VL–4HR erfassten Sensorsignalen Sensorsignale von einem Sensor (nicht dargestellt), der in einem Bremsschalter 36 (der nachfolgend als Bremse SW bezeichnet ist) angeordnet ist und betätigt wird, wenn ein Bremspedal 32 gedrückt wird, und Sensorsignale von Drucksensoren (nicht dargestellt), die im Ölhydraulikkreis 40 zum Erfassen des Öldrucks in den Radzylindern 2VL und 2VR der Antriebsräder VL und VR vorgesehen sind. Im Folgenden wird der Hydraulikkreis 40 beschrieben.
Gemäß der Darstellung in 5 umfasst der Hydraulikkreis 40 zwei Gruppen von Flüssigkeitswegen 42 und 44, um über diese zwei Wege von dem Hauptzylinder 34 zu dem vorderen rechten Rad VR, dem hinteren linken Rad HL, dem vorderen linken Rad VL und dem hinteren rechten Rad HR die entsprechenden Radzylinder mit einem Druck zu beaufschlagen. In den Flüssigkeitswegen 42 und 44 sind in Flüssigkeitswegen 42H und 44H, die zu Radzylindern 2HL bzw. 2HR des hinteren linken Rades HL bzw. hinteren rechten Rades HR führen, welche die angetriebenen Räder sind, Halteventile (Drucksteigerungs-Steuerventile) 46HL und 46HR, um durch Öff nen der Wege 42H und 44H in eine Druckerhöhungsstellung oder durch Schließen dieser Wege in eine Druckverringerungsstellung zu schalten, sowie Druckreduzierventile (Druckreduzier-Steuerventile) 48HL und 48HR um die Bremsflüssigkeit den Radzylindern 2HL und 2HR zuzuführen, angeordnet.
Die Drucksteigerungs-Steuerventile 46HL und 46HR sind gewöhnlich in der Druckerhöhungsstellung und werden zur Druckhaltestellung geschaltet, wenn sie, gesteuert durch die ABS-Steuer-ECU 20, bestromt werden. Die Druckreduzier-Steuerventile 48HL und 48HR sind gewöhnlich geschlossen und werden geöffnet, wenn sie, gesteuert durch die ABS-Steuer-ECU 20, bestromt werden, um Bremsöl zu den Radzylindern 2HL und 2HR zu verteilen.
Zudem sind in den Flüssigkeitswegen 42 und 44 Flüssigkeitswege 42V bzw. 44V zu den Radzylindern 2VL bzw. 2VR des vorderen rechten Rades VR bzw. des linken hinteren Rades VL, welche die Antriebsräder sind, vorgesehen, die mit Drucksteigerungs-Steuerventilen 46VR bzw. 46VL, welche vergleichbar mit den Steuerventilen sind, die in den Flüssigkeitswegen 42H und 44H auf der Seite der angetriebenen Räder HL und HR vorliegen, und ferner mit Druckreduzier-Steuerventilen 48VR und 48VL versehen sind.
Die Flüssigkeitswege 42 und 44 sind ferner mit Speichern bzw. Behältern 56 bzw. 58 zum zeitweiligen Speichern von Bremsflüssigkeit, welche von den Druckreduzier-Steuerventilen 48VL bzw. 48HR austritt, sowie mit Pumpen 60 bzw. 62 für eine weitere Kraftbeaufschlagung der Bremsflüssigkeit in den Flüssigkeitswegen zwischen dem Hauptzylinder 34 und den Drucksteigerungs-Steuerventilen 46VL und 46HR versehen.
Nachfolgend ist ein Plan der durch die oben beschriebene ABS-Steuer-ECU 20 ausgeführten ABS-Steuerung beschrieben. Wenn die ABS-Steuerung nicht ausgeführt wird, sind alle Magnet- bzw. Solenoidventile im hydraulischen Kreis 40 in der Regel nicht bestromt. Konkreter ausgedrückt sind zum Beispiel als Drucksteuerventile der Radzylinder 2VL und 2VR auf der Seite der Antriebsräder die Drucksteigerungs-Steuerventile 46VL und 46VR offen und die Druckreduzier-Steuerventile 48VL und 48VR geschlossen.
Wenn zum Beispiel ein Schlupf in jedem der Räder VL–HR aufgrund einer plötzlichen Bremsbetätigung eines Fahrers auf einer Fahrbahn mit einem geringen Reibungskoeffizienten μ auftritt, wird die ABS-Steuerung gestartet und der Motor 80 angetrieben, um die Pumpen 60 und 62 zusammen mit einer geeigneten Schaltung des Bremsdrucks innerhalb der Radzylinder 2VL–2HR zu Druckreduziers-, Druckbeibehaltungs- und Druckanstiegszuständen entsprechend den Schlupfbedingungen der Fahrzeugräder VL–HR durch Deaktivieren und Aktivieren der Drucksteigerungs-Steuerventile 46VL–46HR und der Druckreduzier-Steuerventile 48VL–48HR, welche Steuerventile sind, zu betätigen.
In konkreteren Worten, wenn erkannt wird, das ein Fahrzeugrad zum Blockieren neigt, werden die Drucksteuerventile derart gesteuert, dass sie in einer Druckreduzierlage sind (d. h. die Drucksteigerungs-Steuerventile werden betätigt (geschlossen) und die Druckreduzier-Steuerventile werden betätigt (geöffnet)), um den Druck der Bremsflüssigkeit in jedem Radzylinder 2VL–2HR zu reduzieren und ein Blockieren des Rades zu verhindern. In diesem Punkt wird die von jedem Radzylinder 2VL–2HR abgegebene Bremsflüssigkeit durch die Druckreduzier-Steuerventile 48VL–48HR in die Behälter 56 und 58 abgegeben, und überdies wird die in dem Behälter 56 und 58 gespeicherte Bremsflüssigkeit durch einen Antrieb des Motors 80 zu einem normalen Bremssystem geleitet.
Wenn erkannt wird, dass die Neigung des Rades zum Blockieren während der Ausübung der ABS-Steuerung verschwunden ist, werden die Drucksteuerventile der Radzylinder 2VL bis 2HR derart gesteuert, dass sie in einer Druckanstiegslage sind (d. h. die Drucksteigerungs-Steuerventile werden deaktiviert (geöffnet) und die Druckreduzier-Steuerventile werden deaktiviert (geschlossen)), um den Öldruck in den Radzylindern 2VL–2HR zu erhöhen. Hierdurch ist ein Blockieren des Rades verhindert, und die Stabilität des Fahrzeugs wird durch eine erste Steuerung der Drucksteuerventile in eine Druckhaltelage gesichert (d. h. die Drucksteigerungs-Steuerventile werden aktiviert (geschlossen) und die Druckreduzier-Steuerventile werden deaktiviert (geschlossen)), um den Hydraulikdruck in jedem Radzylinder 2VL–2HR beizubehalten. Dann wird der Hydraulikdruck in jedem Radzylinder 2VL–2HR schrittweise erhöht, da die Räder zum Blockieren neigen, wenn der Hydraulikdruck in jedem Radzylinder 2VL–2HR rapide angehoben wird.
Nachfolgend wird ein Verfahren zum Erfassen des Bremszustandes und eine durch die ABS-Steuer-ECU 20 ausgeführte ABS-Steuerung basierend auf den Bremsbedingungen anhand den 6A–13 und 16 erläutert.
Zuerst wird das Prinzip der Erfassung eines Bremszustandes basierend auf einem Parameter RP des Reibungskoeffizienten μ anhand der 6A–6C erläutert.
Es wurde durch Experimente herausgefunden, dass sich bei Straßen mit kleinem μ, wie zum Beispiel rutschigen oder vereisten Straßen, und bei Straßen mit hohem μ, wie zum Beispiel trockenen Straßen, das Verhältnis zwischen dem Schlupf und der Bremskraft F so wie in den 6A und 6B gezeigt verhält. Da in den Figuren die auf den vertikalen Achsen aufgetragene Bremskraft F als ein Produkt des Reibungskoeffizienten μ und einer Radlast N, das heißt, F = μ·N, ausgedrückt werden kann, dient die vertikale Achse dann als Index, der μ aufzeigt, wenn die Last N des Rades konstant gesetzt ist. Daher ist der Gradient dieser Graphen äquivalent zum μ-Gradienten.
Wenn RP (= P_out/P_in), welches ein Verhältnis eines unten beschriebenen Energiezustandes bezeichnet, als Parameter des μ-Gradienten verwendet wird, ist der Graph wie in 6C gezeigt.
Das in 6C gezeigte Verhältnis zeigt, dass RP absinkt, wenn der μ-Gradient sowohl für die Straße mit einem großen Reibungskoeffizienten μ als auch für eine Straße mit einem geringen Reibungskoeffizienten μ absinkt, und dass RP einen Grenzwert Rth bei einem bestimmten μ-Gradienten erreicht, der eine maximale Bremskraft gemäß den 6A und 6B zeigt.
16 zeigt das Verhältnis zwischen Schlupf auf der Oberfläche von jeweiligen Straßen und dem Reibungskoeffizienten μ oder durch Experimente erhaltene RP- Werte. Diese Versuchsergebnisse stützen die Zusammenhänge gemäß den 6A–6C.
Daher kann der Zustand des μ-Gradienten, oder mit anderen Worten, der Bremszustand durch Berechnen von RP exakt bestimmt werden, welches ein Parameter des μ-Gradienten ist.
Nachfolgend ist die Bremszustandserfassung und ABS-Steuerung basierend auf ein Ablaufdiagramm gemäß 7 beschrieben. Es muss hier festgehalten werden, dass dieses Verfahren ausgeführt wird, wenn eine Bedingung zum Start der ABS-Steuerung erfüllt ist; zum Beispiel wenn der Schlupf einen vorbestimmten Wert übersteigt.
Schritt 100 berechnet die Radgeschwindigkeit Vw basierend auf dem Ausgabesignal der Radgeschwindigkeitssensoren 4VL–4HR.
Gemäß der Darstellung in den 8A und 8B kann zum Beispiel ein Radgeschwindigkeits-Impulssignal entsprechend einer Radgeschwindigkeit erzielt werden, und eine Radgeschwindigkeit Vw wird auf der Basis der Gleichung (1) nach dem Messen der Zeitdauer ΔTw zwischen den Radgeschwindigkeits-Impulssignalen berechnet. Vw(n) = k1/ΔTw(n) (1)
Hier stellt k1 einen konstanten Wert dar.
Der nachfolgende Schritt 110 führt eine Bandpassfilterung durch, die nachfolgend beschrieben wird.
Zuerst werden die Abtastdaten der Raddaten in Zeitreihendaten umgewandelt, wie in 8 dargestellt ist. Das heißt, die Radgeschwindigkeit Vw wird unter Verwendung der Zeitdauer ΔTw zwischen den Impulssignalen entsprechend der oben beschriebenen Gleichung (1) mit den Zeitreihendaten berechnet, die durch Festset zen dieser Radgeschwindigkeit Vw als Beispielgeschwindigkeit für jeden Abtastzeitpunkt erzielt werden.
Obwohl die Zeitreihendaten für die vorliegende Ausführungsform durch Verwendung des Ausgangssignals der Radgeschwindigkeitssensoren 4VL–4HR erzielt werden, kann es auch sein, dass die Zeitreihendaten auf Basis der Ausgangssignale des Beschleunigungssensors erzielt werden.
Der Bandpassfiltervorgang, bei dem ein Bandpassfilter mit einer Filterübertragungscharakteristik gemäß 9 verwendet wird, wird an den oben erhaltenen Zeitreihendaten ausgeführt, um Alias-Fehler, Berechnungsfehler und ähnliches in den später beschriebenen Leistungsmessintervallen zu reduzieren.
Ein FIR-Filter (Filter mit endlicher Impulsantwort) mit Konstantverzögerungseigenschaften wird hier verwendet.
Während hier die Charakteristiken des Filters so festgelegt sind, dass nur Schwingungsenergie eines spezifischen Frequenzbandes empfangen wird, können auch andere Arten von Filtern als das hier verwendete eingesetzt werden. Zum Beispiel kann die Computerlast bzw. der Berechnungsaufwand des Digitalfilters durch eine Konstruktion reduziert werden, in der der Spitzenertrag des Resonanzbandes des Reifens erzielt wird, wenn der Beschleunigungssensor (G-Sensor) zur Erfassung verwendet wird. Zusätzlich muss der Radgeschwindigkeitssensor derart konstruiert sein, dass Reifenresonanzbandsignale auch bei geringen Geschwindigkeiten erfasst werden können, und überdies sollte der Sensor basierend auf der Anzahl seiner Verzahnung bzw. Abtastrate ausgewählt werden.
Schritt 120 führt eine Ausschnittsbearbeitung gemäß nachfolgender Beschreibung aus.
In der vorliegenden Ausführungsform wird Schwingungsenergie nach dem Antrieb der Solenoidventile des Hydraulikkreises 40 durch Beaufschlagen eines Ausschnitts bzw. Fensters einer spezifischen Frequenz mit einer bandpassgefilterten Wellenform über zwei Stellen gemessen. Diese Stellen sind Orte, in denen die erste Schwingung als ein Ergebnis des Schwingungsphänomens erfasst wird und eine Stelle, in der die Vibration erfasst wird, die den Zustand an der Reifenoberfläche reflektiert. Mit anderen Worten, es werden nur Schwingungen zu einem vorbestimmten Zeitpunkt aussortiert.
Gemäß der Darstellung in 10 werden Messungen bei einer Breite von ΔTw an zwei Stellen ausgeführt. Diese sind ein Zeitintervall T1 von der Betätigung des Solenoidventils, wie von einem Betätigungssignal bis zu i1 angedeutet ist, und ein Zeitintervall T2 von i1 zu i2.
VwBPF(n) ist das nach der Berechnung von Vw(n) unter Verwendung eines Bandpassfilters erhaltene Geschwindigkeitssignal, wobei P_in eine Schwingungsenergie an einer Stelle bezeichnet, in der eine erste Schwingung erfasst wird und P_out eine Schwingungsenergie an einer Stelle bezeichnet, in der ein von der Reifenoberfläche reflektierter Schwingungszustand erfasst wird.
Schritt 130 führt ein im Folgenden beschriebenes Energiemessverfahren aus. Die Schwingungsenergie wird durch Integrieren von Komponenten der erfassten Frequenz innerhalb des Ausschnitts erzielt. Der Ausschnitt wird in nachfolgender Gleichung (2) ausgedrückt. Es ist erkennbar, dass hier in der vorliegenden Ausführungsform ein allgemeines Hamming-Fenster verwendet wird. g (m) = 0,42 – 0,5·cos [2π·m/(L – 1)] + 0,08·cos [4π·m/(L – 1] (2)in Gleichung (2) wird L, welches die Anzahl der Abtastungen innerhalb des Fensters anzeigt, durch Multiplikation der Fensterbreite ΔTw mit der Abtastfrequenz fs gewonnen, das heißt L = ΔTw·fs. Wenn eine Erfassungsfrequenz auf fd festgesetzt ist, dann ist der Wert von k in der nachfolgenden Gleichung (3) zu berechnen als k = fd·L/fs. Es ist erkennbar, dass sowohl L als auch k ganzzahlig sein müssen und so die Werte nach dem Dezimalpunkt weggestrichen werden.
In der vorliegenden Ausführungsform ist die Erfassungsfrequenz fd auf 100 Hz festgesetzt (die Abtastfrequenz fs ist auf 1200 Hz festgesetzt). Gemäß der Darstellung in 11A decken sich eine Resonanzfrequenz zwischen dem Pulsieren der Bremsflüssigkeit, die eine Schwingungsquelle ist, und einem Reifen, der ein Resonanzelement ist, miteinander in der Nähe von 100 Hz (+ 15 Hz), und so wird die Erfassung der Reifenvibration, die durch die Schwingung des Hydraulikdrucks verstärkt wurde, zuverlässig in der Nachbarschaft von 100 Hz erfasst.
Die 11A–11D sind beispielhafte Darstellungen der Übertragung der Schwingung. 11A zeigt die Schwingung der Schwingungsquelle, welche die Kreisfrequenz bzw. das Pulsieren des Hydraulikdrucks ist. 11B zeigt eine Resonanzschwingung aufgrund des Federungssystems. 110 zeigt eine Resonanzschwingung aufgrund der Reifen. 11D zeigt Radgeschwindigkeitssignale. Gemäß der Darstellung in den 11A und 11B wird eine Schwingung in dieser Ausführungsform, die kaum durch Resonanz des Federungssystems beeinflusst wird und sofort durch Resonanz der Reifen beeinflusst wird, durch das Pulsieren der Bremsflüssigkeit erzeugt und Resonanzsignale zwischen den Rädern und den Reifenoberflächen werden durch die Radgeschwindigkeitssensoren erfasst.
Überdies kann eine Schwingung mit einer Frequenz, die sofort durch die Reifenresonanz beeinflusst wird, auch durch Steuerung eines Parameters erzeugt werden, der eine Volumenexpansionsrate einer Röhre zwischen einer Schwingungsquelle und einem Radzylinder, d. h. durch Einstellen einer Röhrenlänge oder des Röhrendurchmessers beeinflusst. In diesem Fall kann die Röhreneinstellung zum Beispiel basierend auf einer Öffnung ausgeführt werden, die vor dem Radzylinder oder in der Nachbarschaft einer Pumpenauslassöffnung angeordnet sein kann. Gleichermaßen kann hier eine Öffnung in einer verbindbaren Lage mit einem Druckanstiegsventil verwendet werden. Wenn zum Beispiel die Resonanzen in den Reifen der beiden hinteren Räder überdies ungefähr 60 Hz sind, kann die Resonanz aufgrund der Hydraulikdruckbewegung, welche die Schwingungsquelle ist, so gestaltet werden, dass sie sich mit solchen Reifenresonanzen durch Verlängerung der Röhre oder durch Vergrößern bzw. Hinzufügen einer Öffnung decken. Auf diese Weise können Reifenresonanzen und Pulsresonanzen des Hydraulikdrucks übereinstimmend ausgebildet werden, ohne den Antrieb der Schwingungsquelle oder ähnliches einzustellen.
Wenn L und k wie oben beschrieben festgesetzt werden, wird die i-te Schwingungsenergie der Radgeschwindigkeitssignalsequenz Vw als P (i, k) unter Verwendung der folgenden Gleichung (3) erzielt. Wie oben beschrieben, werden die Schwingungsenergieverweilzeit T1 als P_in und die Schwingungsenergieverweilzeit T2 als P_out berechnet. W(k, m) = exp (j2π/Lkm)
Hier bezeichnet W (k, m) einen Phasendreher und g(m) W(k, m) bezeichnet ein Teil eines Fensters einer spezifischen Frequenz.
Im nachfolgenden Schritt 140 wird RP, welches ein Parameter des μ-Gradienten ist, unter Verwendung der Gleichung (4) berechnet. RP = Pout/Pin (4)
Kurz, der Parameter RP des μ-Gradienten ist ein Wert, der den Fluktuationszustand der Schwingung anzeigt. Da die Beziehung zwischen dem Parameter RP des μ-Gradienten und dem μ-Gradienten so ist, wie sie in 12 dargestellt ist, lässt sich der μ-Gradient in der Praxis durch Berechnen des Parameters RP erzielen.
Im Schritt 150 berechnet sich die Fahrzeuggeschwindigkeit VB von der Drehgeschwindigkeit der angetriebenen Räder basierend auf den Signalen der Radgeschwindigkeitssensoren 2VL–2HR.
Im Schritt 160 berechnet sich ein Beschleunigungswert Acc basierend auf der Radgeschwindigkeit Vw und der Fahrzeuggeschwindigkeit Vb unter Verwendung der folgenden Gleichung (5). Acc = d(Vw – VB)/dt (5)
Im Schritt 170 berechnet sich ein Geschwindigkeitswert Sp basierend auf der Radgeschwindigkeit Vw und der Fahrzeuggeschwindigkeit VB unter Verwendung der folgenden Gleichung (6). Hierbei bezeichnet k3·VB eine Zielgeschwindigkeit. Sp = (Vw – k3·VB) (6)
Im Schritt 180 berechnet sich ein Geschwindigkeitsparameter WP aus Acc und Sp unter Verwendung der folgenden Gleichung (7). Hierbei bezeichnen k1 und k2 vorbestimmte Koeffizienten. W = k1·(Vw – k3·VB) + k2·d (Vw – VB)/dt (7)
Durch Verwendung einer dreidimensionalen Karte gemäß 13 mit RP, welches ein Parameter für den μ-Gradienten ist, dem Geschwindigkeitsparameter WP und einem Maß des erhöhten oder verringerten Drucks ΔP der Radzylinder, berechnet sich in Schritt 190 das Ausmaß des erhöhten oder verminderten Drucks ΔP basierend auf dem Parameter des μ-Gradienten RP und dem Geschwindigkeitsparameter WP. Das Verfahren ist damit beendet.
Mathematisch lässt sich die Beziehung gemäß 13 durch die folgenden Gleichungen (8) und (9) darstellen. wenn WP > 0, ΔP = kp1·RP + kp2·(kp3 + RP)·WP (8)wenn WP ≤ 0, ΔP = kp1·RP + kp4/(kp5 + RP)·WP (9)
Es ist zu beachten, dass kp1–kp5 in den Gleichungen (8) und (9) konstante Werte bezeichnen.
Es ist ferner zu beachten, dass die Schritte 110–140 als Teil einer Fluktuations-Erfassungseinrichtung betrachtet werden können, während die Schritte 160–180 als Teil einer Bremszustands-Erfassungseinrichtung betrachtet werden können.
Wie es oben beschrieben ist, kann der Parameter RP, der ein Index für die Anzeige des mit der Schwingungsenergie korrespondierenden μ-Gradienten ist, in der vorliegenden Ausführungsform durch Ausführen eines Bandpassfilterprozesses, einer Fensterbearbeitung, einer Energieberechnungsbearbeitung und einer Gradientenparameterbearbeitung der Ausgabesignale von den Radgeschwindigkeitssensoren 4VL–4HR erzielt werden. Der Betrag des Druckanstiegs oder der Druckverringerung ΔP in den Radzylindern 2VL–2HR kann basierend auf dem μ-Gradient-Parameter RP und dem Geschwindigkeitsparameter WP erzielt werden.
Das heißt, es besteht der Vorteil, dass man in der Lage ist, eine schnelle und zuverlässige ABS-Steuerung auszuführen, da die Verwendung des μ-Gradient-Parameters RP eine schnellere Erfassung des Bremszustandes im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren erlaubt.
Im Folgenden ist eine zweite Ausführungsform näher beschrieben.
In dieser Ausführungsform werden die Bremskraft F und die maximale Bremskraft F_max unter Verwendung der in Schritt 100 erhaltenen Radgeschwindigkeit Vw und des im Schritt 140 des Steuerungsverfahrens gemäß 7 der ersten Ausführungsform erhaltenen Parameters RP des μ-Gradienten ermittelt. In der vorliegenden Ausführungsform sind Beschreibungen der Hardware und des Steuerungsablaufes, die mit denen der ersten Ausführungsform vergleichbar sind, entweder weggelassen oder vereinfacht.
Gemäß der Darstellung in 14 bestimmt der Schritt 200, ob die Radgeschwindigkeit Vw einen vorbestimmten Wert (1 – Ks)·VB überschreitet oder nicht. Es kann auch sein, dass im Schritt 200 bestimmt wird, ob der Absolutwert von dVw/dt einen Wert Ka überschreitet oder nicht. Es ist zu beachten, dass Ks eine Konstante be zeichnet, die mit einem Schlupf entspricht, und Ka eine Konstante bezeichnet, die einer Beschleunigung entspricht.
Mit anderen Worten, wenn ein Schlupf signifikant absinkt und eine Radbeschleunigung (auch Verzögerung) groß ist, ist das System in einem Übergangszustand, in dem das Gleichgewicht zwischen dem durch den Radhydraulikdruck erzeugten Bremsmoment und der Bremskraft gekippt ist, und die Abschätzung von F wird umgangen, da die Abtastgenauigkeit von Pb und Vw, welche in einer später beschriebenen Gleichung (10) verwendet werden, nicht beibehalten werden kann. Es ist zu beachten, dass der μ-Gradient in der Regel klein ist und der Wert von F nicht wesentlich variiert, wenn der Schlupf signifikant absinkt. Die Verringerungen der Radgeschwindigkeit und -beschleunigung, welche durch die oben beschriebenen Gleichungen (5) und (6) ermittelt werden, werden durch die ABS-Steuerung zurückgeführt und gesteuert. Wird im Schritt 200 ein positives Ausgangssignal abgegeben, so geht die Steuerung zum Schritt 210. Wenn im Schritt 200 andererseits ein negatives Ausgangssignal abgegeben wird, so geht die Steuerung zum Schritt 230.
Schritt 210 bestimmt, ob der μ-Gradienten-Parameter RP eine vorbestimmte Grenze Rth überschreitet oder nicht. Das heißt, da diese Grenze Rth auf einen Wert festgesetzt ist, der einen Punkt (einem Scheitel von μ) entspricht, in dem der μ-Gradient von einem steilen Gradienten zu einem leichten Gradienten in großem Maße variiert, wird, wenn Schritt 210 ein positives Ausgangssignal abgibt, bestimmt, dass die maximale Bremskraft noch nicht erreicht wurde, und die Steuerung geht zum Schritt 220. Wenn im Schritt 210 andererseits ein negatives Ausgangssignal abgegeben wird, geht die Steuerung zum Schritt 240.
Schritt 220 berechnet den Bremshydraulikdruck Pb. Das heißt, der Radzylinderhydraulikdruck wird durch Abschätzungen oder Messungen unter Verwendung eines Drucksensors ermittelt.
Schritt 225 berechnet die Bremskraft F unter Verwendung der Gleichung (10). F = kt·Pb + Iw·dVw/dt (10)
Hierbei bezeichnet Pb den Bremshydraulikdruck (d. h. den Radzylinderhydraulikdruck), kt bezeichnet eine Bremsmoment-Konvertierungskonstante, Iw bezeichnet das Trägheitsmoment eines Rades, und Vw bezeichnet die Radgeschwindigkeit.
Schritt 230 stellt ein Zustandsbit bzw. Flag F zurück, welches anzeigt, ob die gegenwärtige Bremskraft das maximale Niveau erreicht hat und das Verfahren endet.
Wenn Schritt 210 andererseits ein negatives Ausgangssignal abgibt, geht die Steuerung zum Schritt 240, der bestimmt, ob das Flag zurückgesetzt ist oder nicht. Mit anderen Worten bestimmt Schritt 240, ob zum ersten Mal die maximale Bremskraft erzielt wurde oder nicht. Wenn Schritt 240 ein positives Ausgangssignal abgibt, geht die Steuerung zum Schritt 250. Andererseits ist der Ablauf beendet, wenn Schritt 240 ein negatives Ausgangssignal abgibt.
Schritt 250 setzt eine unter Verwendung der Gleichung (1) berechnete Bremskraft F als maximale Bremskraft F_max.
Schritt 260 teilt die maximale Bremskraft F_max durch 15 die Radbelastung N und speichert das Ergebnis als n_max.
Schritt 270 setzt das Flag F, welches anzeigt, ob die maximale Bremskraft erreicht wurde und daher der Ablauf beendet ist.
Wie oben beschrieben ist, kann in dieser Ausführungsform die maximale Bremskraft unter Verwendung des μ-Gradienten-Parameters RP ermittelt werden. Da der Scheitel von μ basierend auf der maximalen Bremskraft ermittelt werden kann, kann ein Bremszustand geeignet erkannt werden und dies eine sichere Betätigung liefern.
Da die Bestimmung, ob die vorliegende Bremskraft einen maximalen Wert erreicht hat oder nicht, basierend auf dem μ-Gradient-Parameter RP schnell durchge führt werden kann, kann die ABS-Steuerung, welche die vorliegende Bremskraft auf einem maximalen Wert für eine längere Zeit hält, sofort ausgeführt werden.
Nachfolgend ist eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
Diese Ausführungsform ist ein Beispiel, in dem die in der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform ermittelte Bremskraft zur Steuerung des Gierverhaltens verwendet wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist auf eine Beschreibung des Aufbaus der Hardware und des Steuerungsablaufes, welche bereits in den oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsformen erläutert sind, entweder verzichtet oder diese sind vereinfacht.
Gemäß der Darstellung in 15 erfasst Schritt 300 den Bremshydraulikdruck Pb. Mit anderen Worten, es wird der Radzylinderhydraulikdruck durch Abschätzungen oder Messungen ermittelt.
Schritt 310 berechnet die Bremskraft F unter Verwendung der oben beschriebenen Gleichung (10).
Schritt 320 berechnet die Differenz ΔF der Bremskraft F zwischen dem rechten und dem linken Rad.
Schritt 330 bestimmt, ob diese Differenz ΔF der Bremskraft zwischen dem rechten und dem linken Rad größer als ein Wert DFmax ist. Wenn Schritt 330 ein positives Ausgangssignal abgibt, geht die Steuerung zum Schritt 340. Wenn Schritt 330 andererseits ein negatives Ausgangssignal liefert, ist dieser Ablauf beendet.
Schritt 340 setzt den Steuerungshydraulikdruck ΔP (Ausmaß des angestiegenen oder verringerten Drucks) des Hydraulikdrucks in einem an einem Rad vorliegenden Radzylinder, an der Seite in der der Reibungskoeffizient groß ist, auf null, das heißt, der Schlupf ist groß und der Ablauf beendet. Dieser Steuerungsöldruck ΔP ist ein Wert, der basierend auf dem Gradientenparameter RP in Schritt 190 der oben beschriebenen ersten Ausführungsform berechnet wird.
Wie oben beschrieben, können die unerwünschten Drehbewegungen des Fahrzeugs in dieser Ausführungsform passend gesteuert werden, da die Steuerung des Gierverhaltens durch Einstellen des Steuerungshydraulikdrucks ΔP basierend auf der Differenz ΔF der Bremskraft zwischen den rechten und linken Rädern ausgeführt wird.
Es ist zu beachten, dass die vorliegende Erfindung in keiner Weise auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist eine Vielzahl von Ausführungsformen einschließt, die nicht vom Geist der vorliegenden Erfindung abweichen.
Zum Beispiel ist es für den Fachmann klar, dass die Verwendung der Autokorrelationsfunktion der in einem Rad erzeugten Schwingung auch Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, da es die hier vorliegende Idee ist, dass die Bestimmung des Bremszustandes an einer Reifenoberfläche basierend auf der Resonanzschwingung des Reifens durch die der Schwingung des Radteils erfasst werden kann, welche zwischen dem Radteil und dem Reifenoberflächenteil fluktuiert und am Radteil nach einer bestimmten Verzögerung wieder erscheint.
Die Gleichungen (11) und (12) sind Gleichungen, die die Autokorrelationsfunktion verwenden. Hier wird der gleiche Ausschnitt wie der durch die Gleichung (2) beschriebene verwendet, da die Verarbeitung in einem begrenzten Abtastintervall ausgeführt wird.
Unter Verwendung der Gleichung (11) wird ein Autokorrelationswert RC zwischen Punkten i1 und i2 für eine bestimmte Frequenz durch die Gleichung (12) gezeigt.
Mit anderen Worten, die Steuerung kann unter Verwendung der gleichen Steuerungskarte für den Gradientenparameter RP 10 basierend auf diesem Wert RC oder auf einer Veränderung des Wertes RC ausgeführt werden.

Claims

Verfahren zur Erfassung des Bremszustandes eines sich im Schlupfregelungszustand befindlichen Fahrzeugrades (VL–HR) durch Ermitteln eines den Reibungskoeffizienten (μ) zwischen dem Fahrzeugrad (VL–HR) und einer Fahrbahn repräsentierenden, auf dem Schwingungsverhalten des Fahrzeugrades (VL–HR) beruhenden Parameters (RP), dadurch gekennzeichnet, dass: – eine Schwingungserregung in den Reifen des Fahrzeugrades (VL–HR) eingebracht wird; – die Schwingung in dem Reifen durch einen an das Fahrzeugrad (VL–HR) gekoppelten Radgeschwindigkeitssensor und/oder Beschleunigungssensor und/oder Drehmomentsensor und/oder Dehnmessstreifen erfasst wird; und – die Schwingung des Reifens ausgewertet wird, wobei die Schwingungsenergie (P_ein, P_aus) zu zwei festgelegten Zeitpunkten und darauf basierend der den Reibungskoeffizienten repräsentierende Parameter (RP) berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Bremszustand ein Zustand mit maximaler Bremskraft ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Gradient des Reibungskoeffizienten aus einer Veränderung des Parameters (RP) bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schwingungserregung durch Schalten von Solenoidventilen (46VL–46HR, 48VL–48HR) in einem den Bremszustand des Fahrzeugrades (VL–HR) regelnden Hydraulikkreis (40) in den Reifen des Fahrzeugrades (VL–HR) eingebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Schwingungserregung durch Erhöhen bzw. Verringern eines Hydraulikdrucks in einem an dem Fahrzeugrad (VL–HR) angebrachten Radzylinder (2VL–2HR) mit Hilfe einer Pumpe (60, 62) in den Reifen des Fahrzeugrades (VL–HR) eingebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei: – die Bremskraft (F) berechnet wird, wenn der Gradient des Reibungskoeffizienten (μ) geringer als ein vorbestimmter Betrag ist; und – der Reibungskoeffizient (μ) basierend auf der Bremskraft (F) und der Last (N) des Fahrzeugrades (VL–HR) berechnet wird.
Vorrichtung zur Erfassung des Bremszustandes eines sich im Schlupfregelungszustand befindlichen Fahrzeugrades nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6.