DE4429231C1 - Verfahren zur lastabhängigen Bremsdruckregelung einer Fahrzeugkombination aus Zug- und Anhängefahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur lastabhängigen Bremsdruckregelung einer aus Zug- und Anhängefahrzeug bestehen­ den Fahrzeugkombination, wobei unter dem Begriff Anhängefahrzeug im folgenden sowohl Deichselanhänger als auch Sattelauflieger zu verstehen sind. Die lastabhängige Bremsdruckregelung beinhaltet dabei eine beladungsabhängige Bremsdruckverteilung auf die ver­ schiedenen Fahrzeugachsen, um trotz großer Achslastunterschiede jeweils größtmögliche Bremskräfte zur Verfügung zu stellen und ein instabiles Fahrverhalten, z. B. aufgrund von überbremsten Hinterachsen, zu vermeiden. Ein solches Verfahren eignet sich insbesondere für elektronisch geregelte Fremdkraft-Bremsanlagen, z. B. Druckluft-Bremsanlagen, bei denen die Bremsen und das im Zugfahrzeug vorhandene Anhängersteuerventil elektronisch regel­ bar betätigt werden können und zur Einstellung der Bremsdrücke für die Achsen des Zugfahrzeuges und des an einem Kupplungskopf in die Bremsleitung des Anhängefahrzeugs eingespeisten Brems­ drucks, wenn eine entsprechende Auswertelogik in einer Zentralelektro­ nik des Zugfahrzeuges vorhanden ist. Von speziellem Interesse ist vorliegend die Einstellung eines passenden Wertes für den Bremsdruck des Anhängefahrzeuges, wobei vorausgesetzt wird, daß die Bremswirkung für das Anhängefahrzeug möglichst ebenso groß sein sollte, wie diejenige des Zugfahrzeuges, so daß das Anhän­ gefahrzeug dem Zugfahrzeug bei möglichst geringer Längskraft­ übertragung durch die Anhänge- oder Sattelkupplung folgt. Denn Abweichungen von diesem als optimal er­ kannten Verhalten führen zu instabilerem Fahrverhalten und unnö­ tig hohem Bremsenverschleiß.

Ein derartiges Verfahren ist in der Patentschrift DE 41 36 571 C1 beschrieben. Voraussetzung für das dortige Verfahren ist, daß beispielsweise über eine Anhänger-Steckverbindung direkt erkannt werden kann, ob bei einem Bremsvorgang das Anhängefahrzeug tat­ sächlich an das Zugfahrzeug angekoppelt ist oder nicht. Während Bremsvorgängen ohne Anhängefahrzeug wird für das Zugfahrzeug ei­ ne Zuordnung der Ist-Fahrzeugverzögerung zum eingestellten Zug­ fahrzeugbremsdruck in Abhängigkeit von dessen Beladungszustand ermittelt und abgespeichert. Dabei wird der Beladungszustand des Zugfahrzeugs z. B. über Raddrehzahldifferenzen zwischen Vorder- und Hinterrädern ermittelt, die auf von der Hinterachslast ab­ hängige Reifenradiusunterschiede zurückzuführen sind. Anhand der solchermaßen abgespeicherten Kennlinie der Zuordnung von Ist- Fahrzeugverzögerung und Bremsdruck wird dann bei nachfolgenden Bremsvorgängen während Fahrten mit angekoppeltem Anhängefahrzeug zum einen der zugehörige Zugfahrzeugbremsdruck und zum anderen ein Bremsdruck für das Anhängefahrzeug eingesteuert, der anhand eines gegebenen Verhältnisses zwischen Zugfahrzeug- und Anhänge­ fahrzeugbremsdruck aus dem eingestellten Zugfahrzeugbremsdruck bestimmt wird. Speziell kann dieses Verhältnis anfangs den Wert Eins haben, wodurch sich Zug- und Anhängefahrzeug innerhalb der Toleranz des durch eine entsprechende EG-Richtlinie vorgegebenen Abbremsungsbandes befinden. Im weiteren Verlauf des Bremsvor­ gangs wird dann eine mögliche Abweichung der Ist- von der ge­ wünschten Soll-Fahrzeugverzögerung erfaßt und als korrekturbe­ dürftiger Anhängefahrzeug-Bremsdruck interpretiert, wonach der Bremsdruck des Anhängefahrzeugs so lange nachregelnd verändert wird, bis die gewünschte Fahrzeugverzögerung erreicht ist.

Aus der Patentschrift DE 40 07 360 C2 ist ein Verfahren zur Bremsdruckverteilung auf die Achsen eines Kraftfahrzeuges be­ kannt, bei dem eine adaptive Anpassung der Bremsdruckverteilung, genauer des Verhältnisses zwischen Vorderachs- und Hinterachs­ bremsdruck, anhand eines Modells durchgeführt wird, bei dem sich dieses Verhältnis ausgehend von einem statischen Wert a linear mit der Soll-Fahrzeugverzögerung ändert, was sich als brauchbare Näherung herausstellt. Der statische Parameterwert a spiegelt dabei die Relation der statischen Achslasten des Zugfahrzeugs wider. Er ist signifikant vom Beladungszustand abhängig und wird durch die Bremskräfte eines Anhängefahrzeuges nicht nennenswert beeinflußt. Der jeweils aktuelle Wert der Bremsdruckverteilung wird jeweils so lange den nachfolgenden Bremsvorgängen zugrunde­ gelegt, bis die überwachte, zwischenachsige Drehzahldifferenz einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet, wonach in Abhängig­ keit von diesem eine neue Bremsdruckverteilungsfunktion bestimmt wird.

In der Patentschrift DE 38 29 951 C2 wird ein Verfahren zur lastabhängigen Bremsdruckregelung angegeben, bei dem das zwi­ schenachsige Bremsdruckverhältnis und ein das Gesamtbremsniveau bestimmender, als Verhältnis von Gesamtbremsdruck zu Soll- Fahrzeugverzögerung definierter Bezugsfaktor von Startwerten ausgehend selbstlernend nachgeführt werden, wenn unterhalb eines ABS-Eingriffsbereichs die zwischenachsige Raddrehzahldifferenz bzw. die Verzögerungsregeldifferenz vorgegebene Grenzwerte über­ schreiten.

Aus der Patentschrift DE 41 30 848 C1 ist ein Verfahren zur Bremsdruckregelung für ein Anhängefahrzeug bekannt, für das zwar nicht die Sensierung der Koppelkraft zwischen Zugfahrzeug und Anhängefahrzeug notwendig ist, statt dessen jedoch Raddrehzahl­ geschwindigkeitssignale vom Anhänge- zum Zugfahrzeug übermittelt werden, um zu erkennen, ob das Anhängefahrzeug passend zum Zug­ fahrzeug abgebremst wird.

In der Patentschrift DE 42 10 576 C1 ist ein Verfahren zur Be­ stimmung von Bremskennwerten, d. h. dem jeweiligen Verhältnis aus der im Reifenaufstandspunkt erreichbaren Bremskraft und dem Bremsdruck im zugehörigen Bremszylinder, offenbart, das über entsprechende Sensorik die Bremsdrücke für die Achsen des Zug­ fahrzeuges bzw. für ein Anhängefahrzeug sowie über Raddrehzahl­ sensorik die Fahrzeuggeschwindigkeit erfaßt und anhand der sol­ chermaßen während mehrerer Bremsvorgänge mit unterschiedlicher Bremsdruckverteilung gewonnenen Daten die zugehörigen Bremskenn­ werte erkennt. Aus den Bremskennwerten für die beiden Achsen des Zugfahrzeuges läßt sich auf dessen Beladungszustand schließen.

In der DE 43 10 422 A1 wird ein Ver­ fahren zur Bestimmung des Bremsenanlegedrucks, d. h. der Diffe­ renz zwischen dem in den Bremszylindern gemessenen Druck und dem die Spannkraft der Bremsbacken erzeugenden Wirkdruck angegeben. Die Anlegedruckbestimmung erfolgt anhand der Überwachung von Bremsvorgängen mit unterschiedlicher Bremsdruckverteilung, wobei an bestimmten Rädern niedrige Bremsdrücke vorgegeben und die Bremskennwerte sowie die Bremsdrücke ermittelt werden, wozu eine entsprechende Bremsdrucksensorik vorgesehen ist. Die Kenntnis des Anlegedrucks erlaubt eine genauere Bremsdruckdosierung und durch Beobachtung von dessen zeitlichem Verlauf die Erkennung von Bremsendefekten.

Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Verfahrens zur lastabhängigen Bremsdruckregelung einer aus Zug- und Anhängefahrzeug bestehenden Fahrzeugkombination zugrun­ de, das eine zuverlässige Einstellung des Bremsdrucks für das Anhängefahrzeug auch in Fällen ermöglicht, in denen keine Senso­ rikinformation vom Anhängefahrzeug verfügbar ist.

Dieses Problem wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Das Verfahren kommt ohne Sensordaten vom Anhängefahrzeug aus, wobei auch kein Erkennungssignal not­ wendig ist, ob ein Anhängefahrzeug angekoppelt ist oder nicht. Ebensowenig ist eine Sensierung der Koppelkraft zwischen Zug- und Anhängefahrzeug erforderlich. Es genügt vielmehr allein die Verwendung der elektronischen Bremsregelung des Zugfahrzeuges unter Benutzung des im Zugfahrzeug vorhandenen Anhänger­ bremsdrucksteuerventils und einer Möglichkeit der Erfassung des Zugfahrzeug-Beladungszustands, die z. B. indirekt über die Erfas­ sung von Raddrehzahlen des Zugfahrzeuges möglich ist. Das Ver­ fahren benutzt ein zu diesem Zweck vorab, z. B. spezifisch für den jeweiligen Fahrzeugtyp, für das Zugfahrzeug allein ermittel­ tes und abgespeichertes Kennfeld über die Abhängigkeit des Be­ zugsfaktors vom Fahrzeugzustand, wobei letzterer wenigstens einen Parameter a, der den Beladungszustand des Zugfahrzeugs repräsentiert, beinhaltet. Dabei wird ein Normalbereichsband vorgegeben, so daß jedem Fahrzeugzustand ein Intervall tolerierbarer Bezugsfaktorwerte zugeordnet ist.

Zu Beginn eines Bremsvorgangs wird dann anhand der festgestell­ ten, gewünschten Soll-Fahrzeugverzögerung und dem abgelegten Kennfeld für den momentanen Beladungszustand des Zugfahrzeuges ein im zugehörigen Normalbereich, zweckmäßigerweise etwa in der Mitte desselben, liegender Bezugsfaktorwert ermittelt und gemäß diesem der Gesamtbremsdruck für das Zugfahrzeug festgelegt. Au­ ßerdem wird anfangs für das Anhängefahrzeug ein innerhalb eines vorgegebenen Abbremsungsbandes, vorzugsweise wiederum in einem mittleren Bereich des zum gewählten Zugfahrzeugbremsdruck gehö­ rigen Abbremsungsbandintervalls, liegender Bremsdruck für das Anhängefahrzeug eingestellt, und zwar unabhängig davon, ob tat­ sächlich ein Anhängefahrzeug angekoppelt ist oder nicht. Eben­ falls unabhängig von einem angekoppelten Anhängefahrzeug wird im weiteren Verlauf des Bremsvorgangs im Fall einer Regelabweichung des sich ergebenden Fahrzeugverzögerungswertes zunächst ver­ sucht, eine solche Abweichung durch adaptive Nachführung des Be­ zugsfaktorwertes und Einstellen eines zugehörigen Gesamt­ bremsdrucks im Zugfahrzeug auszuregeln. Solange bei dieser Nach­ führung der Bezugsfaktorwert innerhalb des abgelegten Normalbe­ reichsbandes verbleibt, wird der anfangs eingestellte Bremsdruck für das Anhängefahrzeug nicht verändert, da im Rahmen derartiger Verzögerungsregelabweichungen nicht zwangsweise auf ein im Ver­ gleich zum Zugfahrzeug zu schwach oder zu stark bremsendes An­ hängefahrzeug geschlossen werden kann, sondern diese Abweichun­ gen zunächst als normale Streuungen der Bremswirkung des Zug­ fahrzeuges, die durch das Normalbereichsband umfaßt werden, in­ terpretiert werden. Erst wenn der Bezugsfaktor während der Nach­ führung das Normalbereichsband verläßt, wird dies dahingehend interpretiert, daß eine ungeeignete Bremswirkung des Anhänge­ fahrzeugs vorliegt. Der Bremsdruck für das Anhängefahrzeug wird daraufhin so verändert, d. h. erhöht oder erniedrigt, daß der vorliegenden Regelabweichung der Fahrzeugverzögerung entgegenge­ wirkt wird, beispielsweise so lange, bis der Bezugsfaktorwert im weiteren Verlauf des Bremsvorgangs wieder in das Normalbereichs­ band gelangt oder der aufgrund des Abbremsungsbandes, welches die zulässigen Bremsdrücke für das Anhängefahrzeug bei einem ge­ gebenen Zugfahrzeugbremsdruck repräsentiert, maximal zulässige Bremsdruck für das Anhängefahrzeug erreicht ist.

Ersichtlich benötigt dieses Verfahren keinerlei Informationen vom Anhängefahrzeug und damit keine diesbezügliche Sensorik, wie Raddrehzahlsensoren am Anhängefahrzeug und/oder Koppelkraftsen­ sorik. Es eignet sich daher z. B. auch für Anhängefahrzeuge, die nicht über ein Antiblockiersystem mit zugehöriger Raddrehzahl­ sensorik verfügen. Ebenso entfällt ein Sensor zum Erkennen, ob ein Anhängefahrzeug tatsächlich angekoppelt ist. Ein angekoppel­ tes und ggf. nicht geeignet mitbremsendes Anhängefahrzeug wird vielmehr indirekt dadurch erkannt, daß es nicht gelingt, die ge­ wünschte Fahrzeugverzögerung durch adaptive Nachführung des Be­ zugsfaktors innerhalb des für das Zugfahrzeug abgelegten Normal­ bereichsbandes zu erzielen.

In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 wird, wenn der Bezugsfaktor bei der Nachführung das Normalbereichsband verlas­ sen hat, der Bremsdruck für das Anhängefahrzeug analog zur vor­ hergehenden Bezugsfaktornachführung adaptiv in kleinen, vorgege­ benen Stufen von ca. 0,05 bar bis 0,2 bar so lange erhöht bzw. er­ niedrigt, bis der Bezugsfaktorwert wieder innerhalb seines Nor­ malbereichsbandes liegt.

In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 wird zur Einstellung des Bremsdrucks am Anhängefahrzeug der Anlegedruck für dessen Radbremsen mit berücksichtigt, was die Genauigkeit des Verfahrens insbesondere für kleine Soll-Fahrzeugverzöge­ rungen und damit kleinen einzustellenden Bremsdrücken erhöht. Dabei läßt sich in Erweiterung des oben angegebenen Verfahrens nach der DE 43 10 422 A1, auf deren Inhalt hier bezüglich der Details der Anlegedruckbestimmung Be­ zug genommen wird, auf Fahrzeugkombinationen mit einem Anhänge­ fahrzeug unter Verwendung von Bremsdrucksensorik für die Achsen des Zugfahrzeugs und für den einzusteuernden Bremsdruck des An­ hängefahrzeugs sowohl der Anlegedruck der Zugfahrzeugbremsen als auch ein gemittelter Anlegedruck aller Anhängefahrzeugbremsen bezogen auf den Bremsdruck am Bremsleitungskupplungskopf ermit­ teln. Dieser gemittelte Anlegedruck umfaßt daher nicht nur den eigentlich zum Anlegen der Radbremsen des Anhängefahrzeugs benö­ tigten Bremsdruck, sondern auch die Summe aller Ansprechschwel­ len der in der Anhängerbremsanlage erbauten Ventile. So kann sich typischerweise z. B. bei einem eigentlichen Radbremsanlege­ druck von ca. 0,5 bar und einer Ansprechschwelle von ca. 0,4 bar für alle Ventile ein auf den Kupplungskopf bezogener, gemittel­ ter Anlegedruck des Anhängefahrzeuges von ca. 0,9 bar ergeben.

In Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 4 wird zur Erfas­ sung des Beladungszustandes des Zugfahrzeuges, der zur Einstel­ lung des Startwertes für den Bezugsfaktor zu Beginn eines Brems­ vorgangs benötigt wird, von der Kenntnis des statischen Parame­ terwertes a der zwischenachsigen Bremsdruckverteilung im Zug­ fahrzeug Gebrauch gemacht, wenn diese Bremsdruckverteilung im Zugfahrzeug anhand des aus der oben angegebenen Patentschrift DE 40 07 360 C2 bekannten Modells bestimmt wird, wobei bezüglich weiterer Details dieser Art der Ermittlung der zwischenachsigen Bremsdruckverteilung im Zugfahrzeug auf die genannte Patent­ schrift Bezug genommen wird. Aus dem Parameterwert a, der im üb­ rigen nicht merklich von der Tatsache abhängt, ob ein Anhänge­ fahrzeug angekoppelt ist oder nicht, läßt sich der Beladungszu­ stand des Zugfahrzeugs ohne eigene Beladungssensorik allein an­ hand von Raddrehzahlinformationen ableiten.

Wenn im Zugfahrzeug eine Bremsdrucksensorik für die beiden Zug­ fahrzeugachsen und den eingesteuerten Anhängerbremsdruck vorhan­ den ist, läßt sich in Weiterbildung der Erfindung ein Verfahren gemäß Anspruch 5 durchführen, bei dem das abgelegte Kennfeld mit den Auslegungsdaten für das Zugfahrzeug hinsichtlich der Abhän­ gigkeit des Bezugsfaktors wenigstens von dessen Beladungszustand aktualisiert wird. Zu diesem Zweck werden mit der vorhandenen Bremsdrucksensorik gemäß dem Verfahren nach der oben angegebenen Patentschrift DE 42 10 576 C1 Bremskennwerte wenigstens für die Zugfahrzeugachsen bestimmt, anhand derer dann ein für den jewei­ ligen Beladungszustand des Zugfahrzeugs geeignetes, normales Be­ reichsintervall des Bezugsfaktors im laufenden Fahrzeugbetrieb ermittelbar ist, wobei mit den so gewonnenen, aktualisierten Da­ ten aus dem Normalbereichsband des Bezugsfaktors das abgelegte Kennfeld aktualisiert wird.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Hierbei zeigen:

Fig. 1 ein Diagramm der funktionalen Abhängigkeit des Bezugsfak­ tors eines Zugfahrzeuges von dessen Beladungszustand mit einem vorgegebenen Normalbereichsband und

Fig. 2 ein Diagramm der funktionalen Abhängigkeit der Verzöge­ rung vom eingesteuerten Bremsdruck für ein Anhängefahr­ zeug mit einem vorgeschriebenen Abbremsungsband.

Als Voraussetzung für die Durchführung des Verfahrens besitzt das Zugfahrzeug eine Raddrehzahlsensorik, wie sie Teil eines An­ tiblockiersystems ist, eine elektronisch geregelte Fremdkraft- Bremsanlage, ein Anhängersteuerventil zur Einsteuerung des Bremsdrucks in das ggf. angekoppelte Anhängefahrzeug sowie eine Auswertelogik innerhalb der zentralen Fahrzeugelektronik, in welcher der zur Verfahrensdurchführung erforderliche Algorithmus abgespeichert ist. Dagegen sind im Anhängefahrzeug keine spezi­ ellen Einrichtungen zur Durchführung des Verfahrens erforder­ lich, insbesondere braucht es nicht mit einem Antiblockiersystem oder mit Mitteln zur Erfassung und Übertragung von Anhängerrad­ drehzahlinformationen zum Zugfahrzeug ausgerüstet sein.

Ziel des Verfahrens ist es, durch geeignete Bremsdruckverteilung auf die Achsen des Zugfahrzeuges und auf das Anhängefahrzeug ggf. durch adaptive Anpassung stationärer Mittelwerte derselben bei üblichen Bremsvorgängen während einer Fahrt eine möglichst gleich große Abbremsung von Anhänge- und Zugfahrzeug zu errei­ chen. Dazu wird vorab das in Fig. 1 wiedergegebene Kennfeld des Bezugsfaktors (k) , d. h. des Verhältnisses von einzusteuerndem Gesamtbremsdruck des Zugfahrzeuges zur jeweils angeforderten Soll-Fahrzeugverzögerung, in Abhängigkeit vom Beladungszustand (a) des Zugfahrzeuges auf der Basis von Auslegungsdaten für das Zugfahrzeug ermittelt und in der Zugfahrzeugelektronik abgespei­ chert. Dieses Kennfeld beinhaltet insbesondere ein von einer un­ teren Grenzgeraden (Nbu) und einer oberen Grenzgeraden (Nbo) be­ grenztes, in Fig. 1 schraffiert und ausschnittweise wiedergege­ benes Normalbereichsband (Nbb). Dieses Band berücksichtigt nor­ male Streuungen des Bezugsfaktorwertes von Bremse zu Bremse. Die Einheiten an den Achsen von Fig. 1 sind hierbei nicht näher spe­ zifiziert, jedoch verringert sich in diesem Schaubild die Fahr­ zeugbeladung nach rechts, und der Bezugsfaktor erhöht sich nach oben. Des weiteren ist in der Zugfahrzeugelektronik ein in Fig. 2 gezeigtes Abbremsungsband für das Anhängefahrzeug abgelegt, das von einer unteren Grenzkurve (EGu) und einer oberen Grenz­ kurve (EGo) begrenzt wird und die Abbremsungsvorgabe gemäß einer entsprechenden EG-Richtlinie repräsentiert. Dieses Abbremsungs­ band gibt für eine gewünschte Verzögerung (z) den jeweils zuläs­ sigen Bereich von Anhängerbremsdruckwerten (p_Anh) an. Die eben­ falls in Fig. 2 dargestellte Mittellinie (EGm) des Abbremsungs­ bandes repräsentiert folglich eine Kennlinie für den zweckmäßi­ gerweise für eine jeweils gewählte Soll-Anhängerverzögerung (z_soll) einzustellenden Gesamtbremsdruck (p_a0) des Anhängefahrzeu­ ges. Diese Mittellinie schneidet die Abszisse bei einem endli­ chen Bremsdruckwert p_anl<0, der einem mittleren Anlegedruck für den vorliegenden Typ von Anhängefahrzeug darstellt, da erst bei Anhängerbremsdrücken größer als dieser Wert (p_anl) tatsächlich eine Bremswirkung des Anhängefahrzeuges einsetzt.

Wenn nun vom Fahrer zu Beginn eines Bremsvorgangs über eine ent­ sprechende Bremspedalbetätigung eine bestimmte Soll-Fahrzeug­ verzögerung (z_soll) angefordert wird, wird von der verfahrens­ durchführenden Logik zunächst der momentane Beladungszustand er­ faßt, falls eine derartige Information nicht bereits vorliegt.

Hierzu wird der die Relation der statischen Achslasten des Zug­ fahrzeuges widerspiegelnde, konstante Parameteranteil der linea­ ren Funktion p_V/p_H=a+b·z_soll des Verhältnisses von Vorderachs­ bremsdruck (p_V) zu Hinterachsbremsdruck (p_H) des Zugfahrzeuges in Abhängigkeit von der gewünschten Soll-Fahrzeugverzögerung (z_soll) herangezogen, wobei diese funktionale Abhängigkeit und damit der Wert der Parameterwerte a und b allein anhand von Raddrehzahl­ messungen am Zugfahrzeug während des Fahrbetriebs aktualisiert, d. h. adaptiv nachgeführt werden kann, wie dies in der oben er­ wähnten Patentschrift DE 40 07 360 C2 beschrieben ist, worauf hier Bezug genommen wird. Insbesondere wird diese Art der adap­ tiven Anpassung der Verteilung des Gesamtbremsdrucks des Zug­ fahrzeuges auf die Vorder- und Hinterachse auch im Rahmen des vorliegenden Verfahrens angewandt.

Mit Kenntnis des momentanen Zugfahrzeug-Beladungszustandes, d. h. des zugehörigen Parameterwertes a₀, wird anhand des abgespeicher­ ten Normalbereichsbandes (Nbb) ein geeigneter Bezugsfaktorwert (k₀) gewählt, indem ein mittlerer Punkt (P_o) innerhalb des zu diesem Beladungszustand (a₀) gehörigen Intervalls aus dem Normal­ bereichsband (Nbb) ausgewählt wird, wobei dieses Intervall durch zwei Endpunkte (P₁, P₂) begrenzt ist, von denen der eine auf der oberen (Nbo) und der andere auf der unteren Grenzgeraden (Nbu) des Normalbereichsbandes (Nbb) liegt. Daraufhin wird anhand des ermittelten Bezugsfaktorwertes (k₀) der zugehörige Zugfahrzeug- Gesamtbremsdruck (p_zug) gemäß der Beziehung p_zug=k₀·z_soll einge­ stellt, welcher wiederum gemäß der aktuellen Modellfunktion über die Bremsdruckverteilung am Zugfahrzeug in Abhängigkeit von der aktuellen Soll-Fahrzeugverzögerung (z_soll) auf die beiden Zugfahr­ zeugachsen verteilt wird. Gleichzeitig wird für ein ggf. ange­ koppeltes Anhängefahrzeug ein Druck (p_a0) in die Bremsleitung des Kupplungskopfes für das Anhängefahrzeug eingesteuert, der, wie in Fig. 2 dargestellt, für die gewünschte Soll-Fahrzeug­ verzögerung (z_soll) in der Mitte des nach dem Abbremsungsband für das Anhängefahrzeug zulässigen Bereiches, d. h. auf einem auf der Bandmittellinie (EGm) liegenden Punkt (E₀), liegt. Diese Druck­ einsteuerung erfolgt unabhängig davon, ob tatsächlich ein Anhän­ gefahrzeug angekoppelt ist oder nicht.

Der Bremsvorgang mit diesen anfänglichen Bremsdruckeinstellungen wird nun daraufhin überwacht, ob sich eine Abweichung der Ist- Fahrzeugverzögerung von der gewünschten Soll-Fahrzeugverzögerung ergibt. Falls kein Anhängefahrzeug angekoppelt ist, sollte dies normalerweise nicht der Fall sein, da das abgelegte Kennfeld über den Bezugsfaktor (k) gerade so ausgelegt ist, daß sich die gewünschte Abbremsung ergeben sollte. Dieser Fall tritt eben­ falls nicht ein, wenn bei angekoppeltem Anhängefahrzeug letzte­ res bereits mit dem anfänglich in die Bremsleitung am Kupplungs­ kopf eingesteuerten Anhängerbremsdruck dieselbe Abbremsung wie das Zugfahrzeug erreicht, so daß die gesamte Fahrzeugkombination aus Zug- und Anhängefahrzeug die gewünschte Soll-Fahrzeug­ verzögerung erfährt. Ein weiterer Regeleingriff ist dann nicht erforderlich, da das Ziel einer angemessenen Mitwirkung des An­ hängefahrzeugs am Abbremsvorgang erfüllt ist.

Ergibt sich hingegen eine Abweichung der Ist-Fahrzeugverzögerung von der Soll-Fahrzeugverzögerung, so wird verfahrensgemäß zu­ nächst versucht, diese Abweichung durch adaptive Nachführung des Bezugsfaktors (k), d. h. durch nachführende Veränderung des Ge­ samtbremsdrucks des Zugfahrzeugs auszuregeln. So wird bei er­ kannter, zu geringer Bremswirkung der Bezugsfaktor (k) vom An­ fangswert (k₀) zu größeren Werten hin, d. h. vom Anfangspunkt (P₀) zum oberen Intervallendpunkt (P₁) hin, erhöht, während er bei er­ kannter, zu starker Bremswirkung vom Anfangspunkt (P₀) zum unte­ ren Intervallendpunkt (P₂) hin erniedrigt wird. Läßt sich inner­ halb dieses Bezugsfaktorregelbereiches die Regelabweichung der Fahrzeugverzögerung wieder auf null bringen, so ist damit eine passende Bremsdruckeinstellung für den Bremsvorgang erreicht, wobei die Regelabweichung der Verzögerung in diesem Fall auf die Zugfahrzeugbremsen zurückgeführt wird. Der Bremsdruck (p_a0) für das Anhängefahrzeug bleibt folglich während der Bezugsfaktor­ nachführung und damit der Nachführung des Gesamtbremsdrucks für das Zugfahrzeug unverändert.

Wenn der Bezugsfaktorwert (k) während der Nachführung einen der Intervallendwerte (P₁, P₂) des zum momentanen Beladungszustand (a₀) gehörigen Intervalls aus dem Bezugsfaktor-Normalbereichsband (Nbb) über- bzw. unterschreitet und damit das Normalbereichsband (Nbb) verläßt, ohne daß die Regelabweichung der Fahrzeugverzöge­ rung wieder auf null zurückgegangen ist, wird dies als ungeeig­ neter Bremsdruck für das Anhängefahrzeug interpretiert und dar­ aufhin selbiger adaptiv in kleinen, den Bremsvorgang und die Fahrstabilität nicht störenden Stufen von ca. 0,05 bar bis 0,2 bar verändert. Speziell wird bei Überschreiten des oberen Endpunktes (P₁) durch den Bezugsfaktor, d. h. wenn dessen Wert den zugehöri­ gen, für den vorliegenden Beladungszustand (a₀) maximal zulässi­ gen Wert (k₁) überschreitet, dies als zu geringe Bremswirkung des Anhängefahrzeuges interpretiert, woraufhin der Anhänger­ bremsdruck (p_Anh) vom Anfangswert (p_a0) bis auf einen, einem zuge­ hörigen Punkt (E₁) innerhalb des Abbremsungsbandes entsprechenden Wert (p_a1) erhöht wird. Diese Erhöhung wird beendet, sobald der neu eingestellte Anhängerbremsdruck (p_a1) zusammen mit einem Ge­ samtbremsdruck im Zugfahrzeug, der einem Bezugsfaktorwert inner­ halb des Normalbereichsintervalls zwischen den Endpunkten (P₁) und (P₂) entspricht, ausreicht, die gewünschte Fahrzeugverzöge­ rung zu erzielen. Dabei wird die Erhöhung des Anhängefahrzeug­ bremsdrucks (p_Anh) auf alle Fälle dann beendet, wenn er den durch die vorgegebene Soll-Fahrzeugverzögerung (z_soll) und die untere Abbremsungsbandlinie (EGu) festgelegten Wert erreicht, so daß ein Verlassen des Abbremsungsbandes verhindert wird.

Analog wird verfahren, wenn der Bezugsfaktor (k) den zum unteren Endpunkt (P₂) des Normalbereichsintervalls gehörigen Wert (k₂) unterschreitet, was als eine zu starke Abbremsung des Anhänge­ fahrzeuges interpretiert wird. Ausgehend von dem Anfangspunkt (E₀) auf der Abbremsungsbandmittellinie (EGm) wird dann der An­ hängerbremsdruck (p_Anh) vom Anfangswert (p_a0) entlang einer der gewählten Soll-Fahrzeugverzögerung (z_soll) entsprechenden Linie bis zu einem Punkt (E₂) innerhalb des Abbremsungsbandes auf einen Wert (p_a2) verringert, der zur Folge hat, daß sich die gewünsch­ te, gleich große Abbremsung von Zug- und Anhängefahrzeug an­ schließend wieder über einen Zugfahrzeug-Gesamtbremsdruck reali­ sieren läßt, dem ein innerhalb des Normalbereichsbandes (Nbb) liegender Bezugsfaktorwert zugeordnet ist. Die Verringerung des Anhängerbremsdrucks wird hierbei auf jeden Fall dann beendet, wenn durch diese adaptive Nachführung die obere Abbremsungsband­ grenzlinie (EGo) erreicht wird, um das Verlassen des Abbrem­ sungsbandes zu unterbinden. Auf die oben beschriebene Weise wird eine möglichst gleichmäßige Mitwirkung von Zug- und Anhängefahr­ zeug an der Abbremsung der Fahrzeugkombination bewirkt. Es ver­ steht sich, daß bei jedem beliebigen Beladungszustand des Zug­ fahrzeuges entsprechend zu verfahren ist.

Mit Hilfe dieses Verfahrens ist es folglich möglich, das Abbrem­ sungsniveau des Anhängefahrzeugs ohne diesbezügliche Anhänge­ fahrzeugsensorik zu erkennen und es während einer laufenden Bremsung durch Einsteuerung eines besser angepaßten Bremslei­ tungsdrucks innerhalb der zulässigen Grenzen adaptiv an das je­ weilige Abbremsungsniveau des Zugfahrzeugs heranzuführen, wenn eine vorangegangene Bremsdruckanpassung am Zugfahrzeug noch nicht zur gewünschten Verzögerung geführt hat. Mit dem Verfahren wird bei äußerst geringem Sensorikaufwand eine sehr ausgewogene Verteilung der Bremsarbeit zwischen Zugfahrzeug und hinsichtlich ihres Bremsvermögens unterschiedlichsten Anhängefahrzeugen er­ reicht.

Eine weitere Genauigkeitsverbesserung läßt sich dadurch erzie­ len, daß in Erweiterung des in der DE 43 10 422 A1, auf dessen Inhalt bezüglich der Anlegedruckbe­ stimmung für ein Zugfahrzeug Bezug genommen wird, auch der mitt­ lere Anlegedruck aller Bremsen des Anhängefahrzeugs bezogen auf den Bremsdruck am Kupplungskopf ermittelt wird, der sowohl den zum Anlegen der Anhängerradbremsen benötigten Druck als auch die Summe aller Ansprechschwellen der in der Anhängerbremsanlage verbauten Ventile umfaßt. Für diese Anhängeranlegedruckbestim­ mung wird ganz analog zu dem Verfahren der genannten DE 43 10 422 A1 vorgegangen, wie es dort für einen dreiachsigen Lastkraftwagen erläutert ist. Dieser aktuelle Anle­ gedruck weicht möglicherweise von dem ansonsten vorausgesetzten, mittleren Anlegedruck (p_anl) ab, wie er von dem vorgegebenen Ab­ bremsungsband berücksichtigt wird, und stellt daher ggf. eine genauere Basis für die Einstellung des Anhängerbremsdrucks ins­ besondere im Bereich von Bremsvorgängen mit sehr kleinen Verzö­ gerungen, z. B. typischerweise betragsmäßig im Bereich von ca. 15% der Erdbeschleunigung, dar.

Des weiteren ist eine Aktualisierung des abgespeicherten Kenn­ feldes des Bezugsfaktors (k) in Abhängigkeit vom Beladungszu­ stand (a) des Zugfahrzeugs möglich, wenn letzteres über eine Bremsdrucksensorik für die Bremsdrücke seiner einzelnen Achsen sowie für den einzusteuernden Anhängerbremsdruck verfügt. Mit einer derartigen Sensorik läßt sich das in der oben angegebenen Patentschrift DE 42 10 576 C1 beschriebene Verfahren zur Bestim­ mung von Bremskennwerten durchführen, wobei bezüglich dieses Verfahrensteils auf den Inhalt dieser Patentschrift Bezug genom­ men wird. Aus den auf diese Weise bestimmten Bremskennwerten in Verbindung mit dem ebenfalls ermittelten Beladungszustand des Zugfahrzeugs kann der jeweils geeignete Bezugsfaktorwert zur Einstellung des Gesamtbremsdrucks des Zugfahrzeugs bestimmt und auf diese Weise das bislang abgelegte Bezugsfaktorkennfeld für das Zugfahrzeug und insbesondere die Lage des Normalbereichsban­ des aktualisiert werden, wobei Abweichungen von dem anfangs ab­ gelegten Kennfeld z. B. durch Veränderungen der Bremseigenschaf­ ten der Zugfahrzeugbetriebsbremsen während deren Betriebsdauer verursacht sein können.

Claims (5)

1. Verfahren zur lastabhängigen Bremsdruckregelung einer elektronisch geregelten Fremdkraft-Bremsanlage einer Fahrzeugkombination aus Zug- und Anhängefahrzeug, mit folgender, bei Anforderung einer gewählten Soll-Fahrzeug­ verzögerung durchgeführter Schrittfolge:

• - anhand eines abgelegten Kennfeldes für einen als Verhältnis von Zugfahrzeug-Gesamtbremsdruck (p_zug) zu Soll-Fahrzeug­ verzögerung definierten Bezugsfaktor (k) in Abhängigkeit von wenigstens einem Parameter (a), der den Beladungszustand des Zug­ fahrzeugs repräsentiert, wobei das Kennfeld ein Normalbe­ reichsband (Nbb) von Bezugsfaktorwerten enthält, und des er­ faßten momentanen Parameterwertes (a₀) Ermitteln eines im Normalbereichsband liegenden, anfänglichen Bezugsfaktorwertes (k₀) und Einstellen eines durch letzteren bestimmten Zugfahr­ zeug-Gesamtbremsdruckwertes sowie eines für die gewählte Soll- Fahrzeugverzögerung innerhalb eines vorgegebenen Abbremsungs­ bandes liegenden Anhängefahrzeug-Bremsdrucks (p_Anh) für das An­ hängefahrzeug,
• - im weiteren Verlauf des Bremsvorgangs Erfassen der Ist- Fahrzeugverzögerung und bei erkannter Abweichung von der Soll- Fahrzeugverzögerung zunächst Nachregeln des Zugfahrzeug- Gesamtbremsdrucks mittels Nachführung des Bezugsfaktorwertes innerhalb des Normalbereichsbandes und
• - Nachführen des Bremsdrucks für das Anhängefahrzeug innerhalb des vorgegebenen Abbremsungsbandes, wenn bei der vorhergehen­ den Nachführung des Bezugsfaktorwertes letzterer einen Grenz­ punkt (P₁, P₂) des Normalbereichsbandes erreicht, oder überschritten hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachführung des Bremsdrucks (p_Anh) für das Anhängefahrzeug adaptiv in Stufen von etwa 0,05 bar bis 0,2 bar so lange erfolgt, bis der Bezugsfaktor (k) für den zu diesem geänderten Anhänge­ fahrzeug-Bremsdruck gehörigen Zugfahrzeug-Gesamtbremsdruck wie­ der innerhalb des Normalbereichsbandes (Nbb) liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mittlerer Anhängefahrzeug-Bremsenanlegedruck bezogen auf den eingesteuerten Anhängefahrzeug-Bremsdruck ermittelt wird, der den zum Anlegen der Radbremsen des Anhängefahrzeugs benötigten Druck sowie die Summe aller Ansprechschwellen der Bremsventile des Anhängefahrzeugs umfaßt und bei der Einstellung des zur ge­ wählten Soll-Fahrzeugverzögerung gehörigen Anhängefahrzeug- Bremsdrucks berücksichtigt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine adaptive Nachführung des anhand einer linearen Modellfunk­ tion der Form p_V/p_H=a+b·z_soll als linear von der Soll- Fahrzeugverzögerung (z_soll) abhängig gewählten Verhältnisses von Vorderachsbremsdruck (p_V) zu Hinterachsbremsdruck (p_H) des Zug­ fahrzeugs unter Auswertung erfaßter Raddrehzahlinformationen des Zugfahrzeugs durchgeführt und aus dem sich daraus ergebenden Wert für den Parameter a der Beladungszustand des Zugfahrzeugs ermittelt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 für eine Fahr­ zeugkombination, bei dem das Zugfahrzeug mit Bremsdrucksensoren ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens für die Achsen des Zugfahrzeuges Bremskennwerte an­ hand von Radgeschwindigkeits- und Bremsdruckdaten aus Bremsvor­ gängen mit unterschiedlicher zwischenachsiger Bremsdruckvertei­ lung bestimmt und daraus ein aktueller Bezugsfaktorwert für den jeweiligen Beladungszustand ermittelt wird, mit welchem das ab­ gelegte Kennfeld für den Bezugsfaktor in Abhängigkeit vom Zug­ fahrzeug-Beladungszustand aktualisiert wird.