DE3923599A1 - Verfahren zur bestimmung der bremskraefte - Google Patents

Verfahren zur bestimmung der bremskraefte

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    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/176—Brake regulation specially adapted to prevent excessive wheel slip during vehicle deceleration, e.g. ABS
    • B60T8/1766—Proportioning of brake forces according to vehicle axle loads, e.g. front to rear of vehicle
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Description

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Bremskräfte F B an den Rädern eines Fahrzeugs ermittelt. Hieraus und aus den in einem ähnlichen Parameterschätzverfahren ermittelten Reibbeiwert μ können dann die dynamischen Radlasten ermittelt werden. Beide Größen können in einer Bremsdruckregelanlage (ABS oder ELB) verwendet werden.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Dort sind folgende Abkürzungen verwendet:
P B: Bremsdruck
V R: Radgeschwindigkeit
F B: Bremskraft zwischen Reifen und Straße
μ: Kraftschlußbeiwert
F Z: dynamische Radlast
Block 1 ist das betrachtete System "Fahrzeug-Reifen-Straße" mit den meßbaren Größen P B (Bremsdruck) und V R (Radgeschwindigkeit), das durch das folgende Momentengleichgewicht (für jedes Rad) beschrieben wird:
wobei bedeuten
R R : Radträgheitsmoment
ω R : Radwinkelgeschwindigkeit
r R: mittlerer Halbmesser des Rades
μ: Kraftschlußbeiwert
F Z: Radlast
F B = μ F Z: Bremskraft Reifen-Straße
ρ B : Reibwert der Paarung Bremsbelag-Bremsscheibe
A B: Fläche des Bremsbelages
P B: Bremsdruck im Radzylinder
r B: Radius der Bremse
Der Kraftschlußbeiwert μ wird in einem Block 2 in bekannter Weise (siehe z. B. EP-Anmeldung 8 61 13 785-9 durch den Einsatz von Parameterschätzverfahren auf der Basis folgender, aus der Gleichung (1) abgeleiteter Gleichung bestimmt werden:
T R · RN = μ-K B · P BN (2)
V RN und P BN sind normierte Werte.
Hierin bedeuten
m: anteilige Fahrzeugmasse
g: Fallbeschleunigung
Zwischen mg und F Z besteht der folgende Zusammenhang:
F Z = mg · F Zdyn,N (3)
F Zdyn,N hängt von der Fahrzeugbeschleunigung und von fahrzeuggeometrischen Größen ab.
  • - Da die oben erwähnte dynamische Radlast F Zdyn nicht bekannt ist, wird bei der μ-Schätzung an der Stelle von absichtlich verwendet. Folglich wird eine von abweichende Größe geschätzt mit dem Zusammenhang:= [ · dyn] = [ · K stat · F Z,dyn,N].(K stat = 1 bei symmetrischer Radlastverteilung)
  • - Man kann diese Größe noch korrigieren
  • - Korrekturmöglichkeiten: in tabellarischer Form (→F Z,dynN →).
    • 2. bei homogenen Belag: Korrektur in geschlossener Form
In einem Block 3 werden die Bremskräfte F B bestimmt. Man geht von einer aus Gleichung (1) abgeleiteten Basisgleichung aus:
T RB · RN = F B-K BB · P BN (4)
Hierin bedeuten
Durch Einsatz von leistungsfähigen Parameterschätzverfahren wie Least-Squares lassen sich die Parameter {F B, K BB} aus den gemessenen Daten {P BN, V RN} bestimmen. Damit erfolgt die Bestimmung von Bremskräfte (F B) bzw. Reibmomenten (F B · r R) und Bremsmomenten (K BB · r R · P BN) routinemäßig.
Die Bestimmung von dynamischen Radlasten erfolgt in einem Block 4; man erhält aus μ und F B:
Das obige Prinzip kann für jedes einzelne Rad angewendet werden, egal ob es sich um rollende oder Antriebsräder handelt. Die Qualität der Schätzung hängt wesentlich von dem gewählten Parameterschätzverfahren ab. Anwendungsgebiete für die erhaltenen Werte sind Regelverfahren für den Bremsdruck. Sie können z. B. ELB (Regelung auf gleiche μ) oder in einem ABS (zur Giermomentenerkennung und -abschwächung) eingesetzt werden. Die Bestimmung der Größen erfolgt fortlaufend. Die Erfindung bringt einfache und wirkungsvolle Berechnungsschemen zum Einsatz und ist für eine Anwendung auf einem Mikroprozessor geeignet.
Fig. 1 dient lediglich zur prinzipiellen Darstellung. Bei der Realisierung müssen nicht zwei Schätzer eingesetzt werden. In Wirklichkeit wird - in Fig. 2 gezeigt - ein Schätzer 5 auf Grund der Basisgleichung Gl. (2) zur Schätzung von verwendet. Daraus können dann in den Blöcken 2′ und 3′
den Korrekturvorschriften und
B gemäß B = · F R,stat = · mg
bestimmt werden. Fig. 2 gibt übersichtlich die Realisierung wieder.

Claims (3)

1. Verfahren zur Bestimmung der Bremskräfte der Räder eines gebremsten Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß aus den gemessenen Größen Radgeschwindigkeit und Bremsdruck durch Einsatz von Parameterschätzverfahren die Bremskräfte F B bestimmt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem ermittelten Größen Reibeiwert μ und Bremskraft F B jeweils die dynamische Radlast ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch seine Verwendung in Bremsdruckregelanlagen (ABS, ELB).
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