EP4701907A1 - Verfahren zum bestimmen einer bremsgrösse für ein fahrzeug - Google Patents

Abstract

Verfahren (100) zum Bestimmen einer Bremsgröße (B) für ein Fahrzeug (200a), insbesondere ein Nutzfahrzeug (200b), wobei das Fahrzeug (200a), insbesondere Nutzfahrzeug (200b), ein pneumatisches Federungssystem (260) mit einem Balg (265) und einen Drucksensor (270) zum Erfassen eines Balgdrucks (pB) des Balgs (265) aufweist, wobei das Verfahren (100) aufweist: Erfassen (110) des Balgdrucks (pB); Ermitteln (120) einer Balgdruckänderung (pD) anhand des Balgdrucks (pB); und Bestimmen (130) der Bremsgröße (B) anhand der Balgdruckänderung (pD).

Description

VERFAHREN ZUM BESTIMMEN EINER BREMSGRÖSSE FÜR EIN FAHRZEUG

Die Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Bremsgröße für ein Fahrzeug, insbesondere ein Nutzfahrzeug, wobei das Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, ein pneumatisches Federungssystem mit einem Balg und einen Drucksensor zum Erfassen eines Balgdrucks des Balgs aufweist. Die Offenbarung betrifft auch ein Computerprogramm und/oder computerlesbares Medium, ein Steuergerät für ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, und ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, mit einem pneumatischen Federungssystem mit einem Balg und einem Drucksensor zum Erfassen eines Balgdrucks des Balgs.

Das Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, wird im Folgenden als Fahrzeug bezeichnet. Ein derartiges Fahrzeug weist eine Mehrzahl von Rädern auf. Eines oder mehrere der Räder kontaktiert mit jeweils einer Radaufstandsfläche einen Untergrund. Dabei kann eine Bremskraft die an jeder Radaufstandsfläche wirkende Kraft in Fahrzeuglängsrichtung gegen die Fahrgeschwindigkeit bei einem Abbremsen bzw. Verzögern des Fahrzeugs bezeichnen. Die Bremskraft ist im laufenden Betrieb, d. h. während einer Fahrt bzw. während einer Bremsung, nicht exakt ermittelbar, da an den Reifenaufstandsflächen keine Sensoren zur Messung der Bremskraft angeordnet werden können.

Die Bremskraft und/oder eine mit der Bremskraft zusammenhängende Bremsgröße zu überwachen kann erstrebenswert sein, um über Informationen über einen Zustand bzw. mögliche Defekte einer die Bremskraft erzeugenden Bremse, eines gebremsten Rades und/oder einer Komponente des gebremsten Rades bzw. der Bremse zu erlangen. Mit anderen Worten kann eine solche sogenannte Onboard-Messung von Interesse sein, um die aktuelle Bremsleistung eines Fahrzeugs beispielsweise zum Durchführen einer automatisierten Fahrfunktion zu überwachen, vorgeschriebenen Wartungsintervallen Rechnung zu tragen und/oder um Wartung und/oder Inspektionen zu planen. Der Zustand kann beispielsweise im Rahmen von gesetzlich und/oder betrieblich definierten Kontrollen festgestellt werden. Im laufenden Betrieb ist der Zustand und sind mögliche Defekte jedoch nur schwer feststellbar. Manche Prozesse, beispielsweise eine Veränderung des Bremsbelags, können schleichend erfolgen, was zu einer erschwerten Wahrnehmung durch einen Fahrer des Fahrzeugs führen kann. Ferner kann ein Nachlassen einer Bremswirkung einer Bremse durch eine andere Bremse, insbesondere bei einem mehrgliedrigen Fahrzeug, kompensiert werden.

Es ist aus dem Stand der Technik bekannt, die Bremskraft über Dehnmessstreifen oder Kraftsensoren, oder mittelbar über Höhensensoren zu messen.

EP 3 753 794 A1 offenbart ein Verfahren zur Überwachung einer Bremsleistung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Anhängers eines Nutzfahrzeugs. Das Verfahren umfasst: Sammeln von Sensordaten von verschiedenen Sensoren, wobei die Sensordaten Bremsereignissen zugeordnet sind; Bestimmen mindestens eines Bremsleistungswerts unter Verwendung der Sensordaten basierend auf mindestens einer der folgenden Analysen: (i) einer statistischen Analyse basierend auf einer multiplen Regression; (ii) eine Bremskraftverlustanalyse basierend auf einem Vergleich von Radgeschwindigkeitswerten verschiedener Räder; (iii) eine Luftfederungsdrucksanalyse basierend auf einem Vergleich einer Änderung eines Luftederungsdrucks während des Bremsens. Das Verfahren umfasst ferner das Erfassen einer Fehlfunktion mindestens einer Bremse mindestens eines Rads basierend auf dem bestimmten mindestens einen Bremsleistungswert. Dabei kann die Federungsdruckanalyse umfassen: Bestimmen des Luftfederungsdrucks an einem oder mehreren Rädern, basierend auf Sensorsignalen von einem oder mehreren Höhensensoren zum Kontrollieren oder Messen eines oder mehrerer Bälge.

WO 2016/030699 A1 offenbart ein Verfahren zum Überwachen der Bremsleistung eines Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst für zumindest einige der Bremsereignisse: Bestimmen einer Bremsanforderung; Bestimmen einer Fahrzeugverzögerung; Definieren eines ersten Datensatzes von Bremsereignissen, wobei jedes Bremsereignis in dem Datensatz eine bestimmte Bremsanforderung und eine bestimmte Fahrzeugverzögerung umfasst; Anwenden eines statistischen Trendanalyseverfahrens auf den Datensatz, um einen Fahrzeugverzögerungs- und Bremsanforderungstrend zu erzeugen; Bereitstellen einer Fahrzeugverzögerungsund Bremsanforderungsreferenz; und Vergleichen mindestens eines Trendwerts mit mindestens einem Referenzwert. Aus diesem Vergleich ist es möglich zu bestimmen, ob das Bremssystem innerhalb einer akzeptablen Grenze arbeitet. Eine Vorrichtung zum Implementieren des Verfahrens wird ebenfalls offenbart. Dabei können die Bremsereignisse in eine Mehrzahl von Kategorien anhand einer Fahrzeugzuladung kategorisiert werden.

Jedoch führen zusätzliche Sensoren zu einem erhöhten Aufwand, zu einem erhöhten Gewicht und zu erhöhten Kosten.

Es ist weiterhin möglich, die Bremskraft über eine Auswertung der Verzögerung eines mehrgliedrigen Fahrzeugs zu ermitteln. Jedoch kann eine derartige Auswertung fehlerbehaftet sein. Ferner kann eine derartige Auswertung nicht differenzieren, welches Fahrzeug eines mehrgliedrigen Fahrzeugs bzw. einer Kombination von Fahrzeugen für eine im Verhältnis zu einer Bremsanforderung zu große oder zu kleine Verzögerung verantwortlich ist. Dauerbremsen, wie beispielsweise Retarder, Motorbremsen oder auch elektrische Antriebsachsen, die zur Rekuperation der Bremsenergie genutzt werden, können zu einer nennenswerten Verzögerung führen und so das Ergebnis beeinflussen.

Aus dem Stand der Technik ist auch eine direkte Bremskraftmessung bekannt.

Die am Anmeldetag der Offenbarung noch nicht veröffentliche Patentanmeldung DE 10 2022 127 155.2 beschreibt ein Verfahren zur Überwachung der Bremswirkung eines Fahrzeugs mit Fahrwerk, Rädern, Bremsen und elektronischem Bremssystem. Dabei ist ein Anhängefahrzeug mit Tragbälgen offenbart, wobei an einem Tragbalg ein Drucksensor angeordnet ist, dessen Daten eine Achslast repräsentieren und zum Bremsensteuergerät übermittelt werden. Die Achslast kann für die Berechnung einer Soll-Bremskraft erfasst werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Stand der Technik zu bereichern und eine verbesserte Bestimmung einer Bremsgröße zu ermöglichen. Insbesondere löst die Erfindung die Aufgabe, die Bremsgröße effektiv und zuverlässig zu bestimmen, bei einem mehrgliedrigen Fahrzeug auch unabhängig von Einflüssen von verschiedenen Fahrzeuggliedern.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen einer Bremsgröße für ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, bereitgestellt. Dabei weist das Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, ein pneumatisches Federungssystem mit einem Balg und einen Drucksensor zum Erfassen eines Balgdrucks des Balgs auf, und das Verfahren weist auf: Erfassen des Balgdrucks; Ermitteln einer Balgdruckänderung anhand des Balgdrucks; und Bestimmen der Bremsgröße anhand der Balgdruckänderung.

Dabei wurde erkannt, dass die Bremsgröße, die auf eines der Räder wirken kann, einen Einfluss auf den Druck innerhalb des Balgs haben kann. Ein Bremsen eines Rades führt zu einem an dem Rad wirkenden Bremsmoment und das Bremsmoment führt zu einer Kraft auf den Balg. Der Balg ist dabei dazu eingerichtet, eine Anordnung des Rades relativ zu beispielsweise einem Fahrzeugrahmen des Fahrzeugs zu kontrollieren. Dabei kann sich der Druck innerhalb des Balgs ändern, beispielsweise durch eine der Kraft entgegenwirkenden Druckregelung, durch ein Komprimieren des Balgs oder durch ein Ausdehnen des Balgs. Damit kann ein Bremsen des Fahrzeugs zu einer Änderung des Balgdrucks führen. Der Balgdruck kann sensorisch erfasst werden, um die Balgdruckänderung zu ermitteln.

Es wurde erkannt, dass es zwischen der Balgdruckänderung und der auf den Balg wirkenden Kraft einen Zusammenhang gibt und die auf den Balg wirkende Kraft von der Bremsgröße abhängt. Daher kann die Balgdruckänderung herangezogen werden, um die Bremsgröße zu bestimmen. Um die Bremsgröße zu bestimmen, kann die Balgdruckänderung mit einer insbesondere fahrzeugspezifischen oder fahrzeugtypspezifischen Konstante multipliziert werden und/oder weitere Beiträge können zur Erhöhung der Genauigkeit berücksichtigt werden. Damit ist eine Onboard-Messung der Bremsgröße eines Fahrzeugs und insbesondere eines Anhängefahrzeugs möglich. Insbesondere bei einem Anhängefahrzeug ist das Bestimmen der Bremsgröße weitestgehend unabhängig von Einflüssen des Zugfahrzeugs möglich. Das Bestimmen der Bremsgröße vermeidet die Notwendigkeit von zusätzlichen Sensoren, wie Höhensensoren, Kraftsensoren oder Dehnmessstreifen, und es ermöglicht eine zuverlässige und effektive Bestimmung der Bremsgröße. Es kann vermieden werden, dass beispielsweise eine Höhenmessung vorgenommen werden muss und eine Höhenänderung mittels eines komplizierten Zusammenhangs in eine Volumenänderung des Balgs umgerechnet werden muss, um auf die Bremskraft zu schließen.

Optional entspricht die Balgdruckänderung einer Differenz zwischen dem Balgdruck und einem Referenzbalgdruck an und/oder vor einer Wirkung der Bremsgröße. Dabei wurde erkannt, dass der Balg ohne eine Wirkung der Bremsgröße, also vor einem Bremsvorgang beziehungsweise einer Bremsung, einen Balgdruck aufweist, der zum Betreiben des Luftfedersystems eingestellt ist. Aufgrund des Bremsvorgangs und des Wirkens der Bremsgröße ändert sich der Druck. Damit kann der Balgdruck an und/oder vor der Wirkung der Bremsgröße ein geeigneter Referenzbalgdruck zum Ermitteln der Balgdruckänderung sein. Die Balgdruckänderung kann dann die Differenz aus dem erfassten Balgdruck während des Bremsvorgangs und dem Referenzbalgdruck sein.

Optional erfolgt das Bestimmen der Bremsgröße unter Berücksichtigung einer Länge eines drehbar an einem Fahrzeugrahmen gelagerten Achslenkers und einer Höhe einer Lagerung des Achslenkers. Dabei wurde erkannt, dass der Achslenker einen Hebel bildet, der die Bremsgröße von dem Rad auf den Balg übertragen kann. Dabei weist das Fahrzeug die Lagerung zur drehbaren beziehungsweise schwenkbaren Lagerung des Achslenkers auf. Die Lagerung ist dabei in der Höhe über einem Untergrund beziehungsweise relativ zu einer Radaufstandsfläche angeordnet. Anhand der Länge des Achslenkers und der Höhe des Lagers kann die Bremsgröße in Abhängigkeit der auf den Balg wirkenden Kraft und somit der Druckänderung bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich erfolgt dazu das Bestimmen der Bremsgröße unter Berücksichtigung des Verhältnisses der Länge und der Höhe. Die Höhe, die Länge und deren Verhältnis beziehungsweise Quotient sind fahrzeugspezifische beziehungsweise fahrzeugtypspezifische Konstanten.

Optional erfolgt das Bestimmen der Bremsgröße unter Berücksichtigung einer Wirkfläche des Balgs. Dabei wurde erkannt, dass ein Zusammenhang von dem Balgdruck und somit der Balgdruckänderung und der auf den Balg wirkenden Kraft von der effektiven Wirkfläche des Balgs abhängt. Die effektive Wirkfläche des Luftfederbalgs kann vermessen werden, eingegeben werden und/oder aus Daten einer lastabhängigen Bremskraftberechnung ermittelt werden. Die entsprechenden Daten sind typischerweise als ein Zusammenhang zwischen Balgdruck und Bremskraft in einem Steuergerät des Fahrzeugs, beispielsweise einem Bremsensteuergerät eines Anhängefahrzeugs, hinterlegt.

Optional erfolgt das Bestimmen der Bremsgröße unter Berücksichtigung einer Achslastverlagerung. Dabei wurde erkannt, dass eine Achslastverlagerung zu einer Balgdruckänderung führen kann. Durch das Berücksichtigen der Achslastverlagerung kann ein zusätzlicher Beitrag zum Bestimmen der Bremsgröße berücksichtigt werden, um die Genauigkeit der Bremsgröße zu erhöhen.

Optional wird die Achslastverlagerung unter Berücksichtigung einer Fahrzeugverzögerung, einer Schwerpunkthöhe, einer auf einen Königszapfen wirkenden Zapfenbremskraft, einer Zapfenhöhe des Königszapfens, einer Anzahl von Achsen und/oder eines effektiven Radstands ermittelt. Damit können für die Fahrdynamik und die Achslastverlagerung relevante Größen berücksichtigt werden, um effektiv die Genauigkeit der Bremsgröße zu erhöhen. Durch das Betrachten der Zapfenbremskraft und der Zapfenhöhe kann ein Einfluss von einem Bremsen eines Zugfahrzeug auf die Achslastverlagerung eines Anhängefahrzeugs berücksichtigt werden. Die Anzahl der Achsen und der sich aus den Radständen potenziell mehrerer Achsen ergebende effektive Radstand kann die Berücksichtigung der Achslastverlagerung vereinfachen.

Optional erfolgt das Bestimmen der Bremsgröße, wenn ein Bremsvorgang eine Mindestbremsdauer überschreitet. Damit wird ermöglicht, dass die Bremsgröße erst dann bestimmt wird, wenn die auf den Balg wirkenden Kräfte einen weitgehend stationären Zustand eingenommen haben. Dabei wurde erkannt, dass das Fahrzeug selbst bei konstantem Bremsdruck aufgrund seiner Masse bei einem Bremsvorgang einschwingt, was eine aus der Fahrdynamik und der Bremsung resultierenden Balgdruck impliziert, wohingegen der Balgdruck nach dem Einschwingen maßgeblich durch das Bremsen bestimmt ist. Die Mindestbremsdauer kann beispielsweise 1 s bis 3 s, beispielsweise 2 s betragen, um ein verbessertes Bestimmen der Bremsgröße zu ermöglichen. Alternativ oder zusätzlich können kürzere Bremsungen betrachtet werden, insbesondere unter Betrachtung der Dynamik der Kräfte und/oder Momente. Beispielsweise können dafür Bremsdruck- und Balgdruckgradienten und/oder höhere zeitliche Ableitungen ausgewertet werden.

Optional erfolgt das Bestimmen der Bremsgröße bei mehreren Bremsvorgängen, und die den Bremsvorgängen zugeordneten Bremsgrößen werden statistisch ausgewertet. Beispielsweise können die Bremsgrößen der mehreren Bremsvorgänge gemittelt werden, um eine genauere Bestimmung der Bremsgröße zu ermöglichen.

Optional umfasst die Bremsgröße eine Bremskraft und/oder eine Abbremsung. Die Bremskraft kann dabei die an einer Radaufstandsfläche wirkende Kraft in Fahrzeuglängsrichtung gegen die Fahrgeschwindigkeit bei einem Abbremsen bzw. Verzögern des Fahrzeugs sein. Die Abbremsung kann das Verhältnis beziehungsweise der Quotient aus der Bremskraft und einer Last, insbesondere einer Achslast, sein. Damit kann die Bremsgröße je nach Anwendungsfall bestimmt werden.

Optional weist das Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, ein Bremssystem, ein Steuergerät zum Steuern des Bremssystems und eine Datenverarbeitungsvorrichtung auf, wobei das Verfahren zum Bestimmen der Bremsgröße aufweist: Übermitteln der Balgdruckänderung und/oder des Balgdrucks von dem Steuergerät an die Datenverarbeitungsvorrichtung. Dabei kann in der Datenverarbeitungsvorrichtung eine fahrzeugspezifische und/oder fahrzeugtypspezifische Konstante hinterlegt sein und/oder die Datenverarbeitungsvorrichtung kann zur kabellosen Kommunikation eingerichtet sein und eine fahrzeugspezifische und/oder fahrzeugtypspezifische Konstante von einem fahrzeugexternen Server abrufen. Damit kann das Bestimmen der Bremsgröße von der Datenverarbeitungsvorrichtung durchgeführt werden. Alternativ ist es möglich, dass die Datenverarbeitungsvorrichtung die Balgdruckänderung und/oder den Balgdruck sowie optional fahrzeugspezifische Parameter, wie z.B. Länge der Längslenker und Referenzkräfte, an den fahrzeugexternen Server zum Bestimmen der Bremsgröße übermittelt. Jedenfalls kann dabei das Steuergerät ein Bremsensteuergerät beziehungsweise Zentralsteuergerät sein. Damit ist es möglich, das Bestimmen der Bremsgröße ohne großen Aufwand auch für bestehende Fahrzeuge möglich zu machen, also eine Möglichkeit zur Nachrüstung bereitzustellen. Eine derartige Nachrüstung kann im einfachsten Fall ein Update der Datenverarbeitungsvorrichtung sein. Die Datenverarbeitungsvorrichtung kann eine Telematikvorrichtung sein.

Gemäß einem Aspekt der Offenbarung wird ein Computerprogramm und/oder computerlesbares Medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms bzw. der Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, das oben beschriebene Verfahren und/oder die Schritte des oben beschriebenen Verfahrens durchzuführen, bereitgestellt. Optional umfasst das Computerprogramm und/oder computerlesbare Medium Befehle, die bei der Ausführung des Programms bzw. der Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, ein als optional oder vorteilhaft beschriebenes Merkmal des oben beschriebenen Verfahrens zu realisieren, um einen damit verbundenen technischen Effekt zu erzielen.

Gemäß einem Aspekt der Offenbarung wird ein Steuergerät für ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, bereitgestellt. Dabei ist das Steuergerät dazu eingerichtet, das oben beschriebene Verfahren durchzuführen. Optional ist das Steuergerät dazu eingerichtet, ein als optional oder vorteilhaft beschriebenes Merkmal des oben beschriebenen Verfahrens zu realisieren, um einen damit verbundenen technischen Effekt zu erzielen.

Optional ist das Steuergerät zum Bestimmen der Bremsgröße zum Übermitteln der Balgdruckänderung und/oder des Balgdrucks an eine von dem Steuergerät verschiedene Datenverarbeitungsvorrichtung des Fahrzeugs, insbesondere Nutzfahrzeug, eingerichtet. Dabei kann die Datenverarbeitungsvorrichtung die Ermittlung der Bremsgröße bewerkstelligen. Damit wird erzielt, dass von dem Steuergerät, beispielsweise einem Bremsensteuergerät beziehungsweise einem Zentralsteuergerät eines Anhängers, nur den Balgdruck oder die Balgdruckänderung betreffende Daten verarbeitet, insbesondere erfasst und übermittelt, werden müssen.

Optional ist die Datenverarbeitungsvorrichtung zur kabellosen Datenübertragung eingerichtet. Damit ist es möglich, dass die Balgdruckänderung und/oder der Balgdruck von der Datenverarbeitungsvorrichtung an einen fahrzeugexternen Server übermittelt werden, wobei die Bremsgröße von dem fahrzeugexternen Server bestimmt werden kann. Damit kann erzielt werden, dass das Steuergerät und die Datenverarbeitungsvorrichtung ressourcenschonend ausgelegt werden können. Ferner wird damit die Möglichkeit zur Nachrüstung eines bestehenden Fahrzeugs, insbesondere Nutzfahrzeugs, ermöglicht, da zur Bestimmung der Bremsgröße lediglich die Balgdruckänderung und/oder der Balgdruck erfasst beziehungsweise übermittelt werden müssen.

Gemäß einem Aspekt der Offenbarung wird ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, mit einem pneumatischen Federungssystem mit einem Balg und einem Drucksensor zum Erfassen eines Balgdrucks des Balgs und mit einem mit dem Drucksensor verbundenen oben beschriebenen Steuergerät bereitgestellt.

Optional ist das Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, ein Anhänger eines mehrgliedrigen Fahrzeugs. Damit erfolgt die Bestimmung der Bremsgröße im Anhängefahrzeug, insbesondere eines Sattelaufliegers. Das oben beschriebene Verfahren ist aber prinzipiell auch auf Zugfahrzeuge beziehungsweise Fahrzeuge anwendbar, deren Achsen mit Anhängefahrzeugen vergleichbare Fahrwerkskonstruktionen aufweisen und bei denen sich das Bremsmoment über die Luftfederbälge abstützt.

Weitere Merkmale der Erfindung sowie deren technische Effekte ergeben sich aus den Figuren und der Beschreibung der in den Figuren gezeigten bevorzugten Ausführungsformen. Dabei zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs, insbesondere Nutzfahrzeugs, gemäß einem Aspekt der Erfindung; Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Details eines Fahrzeugs, insbesondere Nutzfahrzeugs, gemäß einem Aspekt der Erfindung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Anhängers als ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, gemäß einem Aspekt der Erfindung;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Anhängers als ein Fahrzeug, insbesondere Nutzfahrzeug, gemäß einem Aspekt der Erfindung;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Ablaufplans eines Verfahrens gemäß einem Aspekt der Erfindung;

Fig. 6 durch ein Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung gewonnenen Bremskräfte in Abhängigkeit des Bremsdrucks; und

Fig. 7 durch ein Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung gewonnenen Bremskräfte in Abhängigkeit des Bremsdrucks.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs 200a, insbesondere Nutzfahrzeugs 200b, gemäß einem Aspekt der Erfindung.

Das Fahrzeug 200a, insbesondere Nutzfahrzeug 200b, wird im Folgenden als Fahrzeug 200a, 200b bezeichnet. Das Fahrzeug 200a, 200b ist ein Landfahrzeug. Das Fahrzeug 200a, 200b ist ein mehrgliedriges Fahrzeug 201 , auch als eine Fahrzeugkombination bezeichnet, und weist in dem gezeigten Beispiel ein Zugfahrzeug 200d und einen an das Zugfahrzeug 200b gekuppelten Anhänger 200c, auch als ein Anhängefahrzeug bezeichnet, auf. In einer anderen Ausführungsform kann das Fahrzeug 200a, 200b auch mehrere Anhänger 200c aufweisen (nicht gezeigt).

Ein derartiges Fahrzeug 200a, 200b weist eine Mehrzahl von n schematisch indizierten Achsen 205 auf. An jeder der Achsen 205 weist das Fahrzeug 200a, 200b der jeweiligen Achse 205 zugeordnete Räder 206 auf (siehe Fig. 2). Eines oder mehrere der Räder 206 kontaktiert oder kontaktieren mit jeweils einer Radaufstandsfläche einen Untergrund (nicht gezeigt). Dabei kann eine Bremskraft FB (siehe Fig. 2 bis 4) als eine an jeder Radaufstandsfläche wirkende Kraft in Fahrzeuglängsrichtung gegen die Fahrgeschwindigkeit bei einem Abbremsen bzw. Verzögern des Fahrzeugs 200a, 200b wirken. Die Bremskraft FB ist eine Bremsgröße B. Ebenfalls ist eine Abbremsung AB eine Bremsgröße B, die das Verzögern des Fahrzeugs 200a, 200b charakterisiert. Dabei ist die Abbremsung AB beispielsweise definiert als das Verhältnis aus Bremskraft FB und einer Achslast FA.

Details des Fahrzeugs 200a, 200b sind mit Bezug zu Fig. 2 bis 4 beschrieben.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Details eines Fahrzeugs 200a, insbesondere Nutzfahrzeugs 200b, gemäß einem Aspekt der Erfindung. Dabei zeigt Fig. 2 eine Achskonstruktion. Eine derartige oder prinzipiell ähnlich wirkende Achskonstruktion ist typisch für Anhängefahrzeuge.

Das Fahrzeug 200a, 200b weist demgemäß einen Fahrzeugrahmen 210 auf. Der Fahrzeugrahmen 210 ist eine Blech- und/oder Rohrkonstruktion, weist eine tragende Funktion auf, und Fahrwerkskomponenten sind mit dem Fahrzeugrahmen 210 verbunden. Insbesondere weist das Fahrzeug 200a, 200b ein pneumatisches Federungssystem 260 auf, das mit dem Rahmen verbundene Komponenten aufweist.

Das pneumatische Federungssystem 260 umfasst insbesondere einen einem Rad 206 und/oder einer Achse 205 zugeordneten Balg 265 beziehungsweise Luftfederbalg. Das Fahrzeug 200a, 200b umfasst eine Vorrichtung, um Druckluft zum Befüllen des Balgs 265 bereitzustellen (siehe Fig. 4). Ein Befüllen des Balgs 265 und/oder Entlüften des Balgs 265 ist durch Ventile 297 (siehe Fig. 4) des Fahrzeugs 200a, 200b möglich.

Das Fahrzeug 200a, 200b umfasst ein die Achse 205 bildendes Achsrohr 207. Das Achsrohr 207 ist seitenweise fest mit einem Achslenker 220 des Fahrzeugs 200a, 200b verbunden. Der Achslenker 220 ist an einer Seite des Achslenkers 220 drehbar durch eine einen Bolzen umfassende Lagerung 230 mit dem Fahrzeugrahmen 210 verbunden. Auf der anderen, der Lagerung 230 abgewandten Seite des Achslenkers 220 ist der Balg 265 angeordnet, mit dessen Hilfe das Fahrzeug 200a, 200b gefedert und gedämpft werden kann und die Achse 205 optional in der Höhe verstellbar ist. Dafür ist der Achslenker 220 mit dem Achsrohr 207 verbunden. Ein Abstand 11 zwischen der Lagerung 230 und der Achse 205 beziehungsweise dem Achsrohr 207 definiert eine Länge eines an der Lagerung 230 abgestützten und an der Achse 205 angreifenden Hebels. Der Abstand 11 zwischen der Lagerung 230 und der Achse 205 kann vermessen werden und ist eine fahrzeugspezifische beziehungsweise fahrzeugtypspezifische Konstante.

Das Fahrzeug 200a, 200b umfasst einen Drucksensor 270. Der Drucksensor 270 ist dazu eingerichtet, einen Balgdruck pB zu messen. Der Drucksensor 270 kann zum Messen von Balgdrücken pB mehrerer Bälge 265 eingerichtet sein (siehe Fig. 4). Der Balgdruck pB ist dabei der Druck, der im Innenraum des Balgs 265 herrscht. Der Balg 265 weist eine Wirkfläche Aeff auf, die zusammen mit dem Balgdruck pB eine durch den Balg 265 vermittelte Kraft definieren.

Die Lagerung 230 ist in einer Höhe h angeordnet. Die Höhe h ist definiert als der vertikale Abstand zwischen der Lagerung 230 und dem Untergrund und/oder der Radaufstandsfläche. Die Höhe h kann gemessen werden und/oder ist durch einen Radius des Rades 206 abschätzbar. Die Höhe h ist im Wesentlichen eine fahrzeugspezifische beziehungsweise fahrzeugtypspezifische Konstante.

Der Achslenker 220 weist eine Länge I0 des Achslenkers 220 auf. Die Länge I0 des Achslenkers 220 ist definiert als der Abstand zwischen der Lagerung 230 und dem Balg 265 entlang des Achslenkers 220. Die Länge I0 des Achslenkers 220 definiert somit eine Länge eines an der Lagerung 230 abgestützten und an dem Balg 265 angreifenden Hebelarms. Die Länge I0 des Achslenkers 220 kann vermessen werden und ist eine fahrzeugspezifisch beziehungsweise fahrzeugtypspezifische Konstante.

Das Fahrzeug 200a, 200b weist ein nicht in Fig. 2 gezeigtes Bremssystem 290 (siehe Fig. 4) zum Bremsen des Rads 206 auf. Das Bremssystem 290 ist dafür dazu eingerichtet, ein Bremsmoment auf das Rad 206 auszuwirken, um die Drehbewegung des Rads 206 durch eine an der Radaufstandsfläche angreifende Bremskraft FB zu verzögern. Durch die in Fig. 2 gezeigte Konstruktion führt ein an dem Rad 206 angreifendes Bremsmoment und somit die Bremskraft FB zu einer Gegenkraft auf den Balg 265 beziehungsweise zu einer Bremskraft FBB auf den Balg 265. Die Bremskraft FB führt somit zu einer Balgdruckänderung pD im Balg 265. Der Balgdruck pB und somit die Balgdruckänderung pD sowie ein Bremsdruck BP, mit dem das Bremssystem 290 beaufschlagt wird, ist durch den Drucksensor 270 messbar und kann an ein Steuergerät 250 des Fahrzeugs 200a, 200b (siehe Fig. 3 und 4) übermittelt werden.

An dem Balg 265 greifen Kräfte FBA, FBS, FBB an, die folgende Komponenten umfassen: eine statische Kraft FBS auf den Balg 265, also eine aus einem statischen Beitrag der Achslast FA resultierende Kraft; eine Bremskraft FBB aus einer Abstützung des Bremsmomentes, und eine Kraft FBA aufgrund einer Achslastverlagerung S, also einer dynamischen Achslastverlagerung bei Verzögerung beziehungsweise einen dynamischen Beitrag der Achslast FA.

Die Kräfte FBA, FBS, FBB und der Balgdruck pB stehen in folgendem Verhältnis: FBA+FBS+FBB = pB x 2 x Aeff. Mit anderen Worten ist die Summe der Kraft FBA auf den Balg 265 durch die Achslastverlagerung S plus die statische Kraft FBS auf den Balg 265 plus die Bremskraft FBB auf den Balg 265 gleich zweimal dem Produkt aus dem Balgdruck pB und der Wirkfläche Aeff. Dabei resultiert die Zahl zwei aus der Anzahl der Bälge 265 pro Achse 205, ist eine fahrzeugspezifische beziehungsweise fahrzeugtypspezifische Konstante und kann in anderen Ausführungsbeispielen eine andere ganze Zahl sein.

Nachfolgend wird erläutert, wie die einzelnen Anteile der auf den Balg 265 wirkenden Kräfte FBA, FBS, FBB berechnet werden können.

Die effektive Wirkfläche Aeff des Balgs 265 kann vermessen oder aus Daten einer lastabhängigen Bremskraftberechnung ermittelt werden oder den Datenblättern der Balg- oder Achshersteller entnommen werden und ist eine fahrzeugspezifische beziehungsweise fahrzeugtypspezifische Konstante. Die entsprechenden Daten der lastabhängigen Bremskraftberechnung sind typischerweise in einem Steuergerät 250, insbesondere einem Bremsensteuergerät eines Anhängefahrzeugs, hinterlegt. Dabei ist in dem Steuergerät 250 typischerweise ein Zusammenhang zwischen einer Masse des Fahrzeugs 200a, 200b und dem Balgdruck pB hinterlegt. Die Wirkfläche Aeff ergibt sich dann als (mb-mu) x g x 11 / (2 x (pb-pu) x I0), wobei mb die Masse des beladenen Fahrzeugs 200a, 200b, mu die Masse des unbeladenen Fahrzeugs 200a, 200b, pb der Balgdruck pB des beladenen Fahrzeugs 200a, 200b, pu der Balgdruck pB des unbeladenen Fahrzeugs 200a, 200b, 10 die Länge des Achslenkers 220, 11 der Abstand zwischen der Lagerung 230 und der Achse 205, und g der Ortsfaktor sind.

Die Kraft FBS aus der statischen Achslast auf den Balg 265 ist gleich dem Produkt des statischen Anteils der Achslast FA, statisch und des Abstands 11 zwischen der Lagerung 230 und der Achse 205 geteilt durch die Länge IO des Achslenkers 220: FBS = FA, statisch x 11/10.

Durch Beobachtung und Speicherung des Balgdrucks pB bei Bremsbeginn kann ein geeigneter Referenzdruck pRef für die Balgdruckänderung pD gebildet werden, sodass im Verlauf der Bremsung nur eine Auswertung der Balgdruckänderung pD notwendig ist. Die Balgdruckänderung pD bezeichnet den Anstieg des Balgdrucks pB während der Bremsung verglichen mit dem Balgdruck pB vor der Bremsung. Dabei kann zum Berechnen der Balgdruckänderung pD der maximale Balgdruck pB während der Bremsung herangezogen werden, um mit dem Referenzdruck pRef die Balgdruckänderung pD zu berechnen.

Aus der Bildung von einer Kräfte- beziehungsweise Momentensumme ergibt sich für den Zusammenhang zwischen Bremskraft FB und Abstützkraft FBB auf den Balg 265 folgende Gleichung: FB=FBB x 10/h, also die Bremskraft FB ist gleich der Abstützkraft FBB auf den Balg 265 multipliziert mit der Länge 10 eines Achslenkers 220 geteilt durch die Höhe h der Lagerung 230.

Die Berechnungsvorschrift für die Bremskraft FB unter Vernachlässigung der Achslastverlagerung (siehe Fig. 3) ergibt sich dann zu: FB = pD x 2 x Aeff x 10 / h, also die Bremskraft FB ist gleich zweimal dem Produkt aus der Wirkfläche Aeff und der Länge 10 des Achslenkers 220 geteilt durch die Höhe h der Lagerung 230. Dabei ist der Term 2 x Aeff x 10 / h eine fahrzeugspezifische beziehungsweise fahrzeugtypspezifische Konstante. Eine fahrzeugspezifische beziehungsweise fahrzeugtypspezifische Konstante kann beispielsweise im Speicher des Steuergeräts 250 hinterlegt sein. Speziell bei einem Sattelauflieger, der typischerweise mehrere zu einem Achsaggregat zusammengefasst Achsen 205 aufweist, sind die Bälge 265 dieser Achsen 205 gänzlich oder zumindest seitenweise miteinander verbunden. Somit kann die Bremskraft FB des Fahrzeugs 200a, 200b und/oder des Achsaggregats ermittelt werden.

Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Anhängers 200c als ein Fahrzeug 200a, insbesondere Nutzfahrzeug 200b, gemäß einem Aspekt der Erfindung. Dabei kann eine Achse 205 oder es können mehrere Achsen 205 und das pneumatische Federungssystem 260 des Anhängers 200c wie mit Bezug zu Fig. 2 beschrieben ausgebildet sein. Fig. 3 wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 beschrieben.

Damit der Anhänger 200c an das Zugfahrzeug 200d (siehe Fig. 1 ) angekuppelt werden kann, weist der Anhänger 200c gemäß Fig. 3 einen Königszapfen 280 auf, über den Kräfte zwischen dem Anhänger 200c und dem Zugfahrzeug 200d übertragen werden können.

Insbesondere kann bei einer Bremsung des Zugfahrzeugs 200b eine Zapfenbremskraft FBZ, also eine auf den Königszapfen 280 über das Zugfahrzeug 200d auf den Anhänger 200c wirkende Kraft beziehungsweise insbesondere deren horizontale Komponente, übertragen werden. Die Zapfenbremskraft FBZ ergibt sich aus dem Umstand, dass das Zugfahrzeug 200d die Masse des Anhängers 200c, die auf einer Sattelplatte des Zugfahrzeugs 200d aufliegt, abbremst. Der Königszapfen 280 ist in einer Zapfenhöhe hZ als ein vertikaler Abstand zwischen dem Königszapfen 280 und dem Untergrund und/oder der Radaufstandsfläche angeordnet. Die Zapfenhöhe hZ ist eine fahrzeugspezifisch beziehungsweise fahrzeugtypspezifische Konstante.

Der Anhänger 200c weist einen Schwerpunkt 202 auf. Zum Ermitteln des Schwerpunkts 202 kann eine gleichmäßige Beladung des Anhängers 200c angenommen werden. Die Fahrdynamik des Anhänger 200c kann durch eine Fahrzeugverzögerung D bei einem Bremsvorgang charakterisiert werden. Der Schwerpunkt 202 ist in einer Schwerpunkthöhe hM angeordnet, welche geschätzt und/oder aus Daten der Bremsberechnung des Fahrzeugs 200a, 200b entnommen werden kann. Abweichungen von den Annahmen, beispielsweise zwischen der angenommenen und tatsächlichen Schwerpunkthöhe hM führen nur zu unwesentlichen Abweichungen in den folgenden Betrachtungen. Die Schwerpunkthöhe hM ist im Wesentlichen eine fahrzeugspezifische beziehungsweise fahrzeugtypspezifische Konstante.

Werden Einflüsse der Achslastverlagerung S bei der Bremsung berücksichtigt, so kann die Berechnung der Bremsgröße B beziehungsweise der Bremskraft FB und/oder der Abbremsung AB verbessert werden. Dafür werden Annahmen, z.B. für die Schwerpunkthöhe hM und die durch den Königszapfen 280 übertragene Zapfenkraft FBZ, getroffen. Die dynamische Achslastverlagerung S bei der Bremsung führt zu einer Entlastung des hinteren Achsaggregats des Sattelaufliegers und so zu einer Kraft FBA auf den Balg 265 durch die Achslastverlagerung S. Diese Kraft FBA auf den Balg 265 durch die Achslastverlagerung S kann unter Einbeziehung von Verzögerung D und Schwerpunkthöhe hM des Anhängers 200c wie folgt ermittelt werden: FBA = ( - m x D x hM + FBZ x hZ ) x 11 / (n x leff x IO), also Kraft FBA auf den Balg 265 durch die Achslastverlagerung S ist gleich dem Quotienten aus dem Abstand 11 zwischen der Lagerung 230 und der Achse 205 und dem Produkt aus der Anzahl n der Achsen 205, dem effektiven Radstand leff und der Länge I0 des Achslenkers 220 multipliziert mit der Summe aus dem Produkt der Masse m des Fahrzeugs 200, 200b, der Verzögerung D und der Schwerpunkthöhe hM und dem Produkt aus der Zapfenbremskraft FBK und der Zapfenhöhe hZ. Dabei ist der effektive Radstand leff ein Maß für den horizontalen Abstand zwischen dem Königzapfen 280 und den Achsen 205 und definiert eine Länge eines an dem Königszapfen 280 angreifenden und den Achsen 205 abgestützten Hebels. Falls beispielsweise mehrere Achsen 205 gleichermaßen belastet sind, ist der effektive Radstand leff relativ zu dem effektiven Aufstandspunkt definiert. Bei beispielsweise drei gleichermaßen belasteten Achsen 205 ist der effektive Aufstandspunkt an einer zweiten, mittleren Achse 205 angeordnet; bei zwei gleichermaßen belasteten Achsen 205 ist der effektive Aufstandspunkt genau zwischen den zwei Achsen 205 angeordnet.

Die Verzögerung D des Fahrzeugs 200a, 200b kann mithilfe eines Beschleunigungssensors und/oder mithilfe von Raddrehzahlsensoren gemessen werden. Die weiteren geometrischen Daten ergeben sich aus der Bauart des Fahrzeugs 200a, 200b und sind fahrzeugspezifische beziehungsweise fahrzeugtypspezifische Konstanten. Aus obiger Gleichung für die Achslastverlagerung wird deutlich, dass die Einflüsse durch die Achslastverlagerung aufgrund des im Verhältnis zur Schwerpunkthöhe hM und der Zapfenhöhe hZ langen effektiven Radstandes leff des Sattelaufliegers beziehungsweise Anhängers 200c gering sind.

Das Fahrzeug 200a, 200b weist das Steuergerät 250 auf. Das Steuergerät 250 ist beispielsweise ein Zentralsteuergerät beziehungsweise ein Bremsensteuergerät. Das Steuergerät 250 ist mit dem Drucksensor 170 (siehe Fig. 2 und 4) verbindbar oder verbunden, um den Balgdruck pB zu erfassen.

Das Fahrzeug 200a, 200b weist eine Datenverarbeitungsvorrichtung 255 auf. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 255 ist zur kabellosen Kommunikation mit einem fahrzeugexternen Server (nicht gezeigt) eingerichtet. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 255 ist mit dem Steuergerät 250 kommunikationstechnisch verbunden. Das Steuergerät 250 kann zum Bestimmen 130 der Bremskraft FB beziehungsweise der Bremsgröße B zum Übermitteln 135 der Balgdruckänderung pD und/oder des Balgdrucks pB an die von dem Steuergerät 250 verschiedene Datenverarbeitungsvorrichtung 255 eingerichtet sein. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 255 kann die Bremsgröße B gemäß dem Verfahren 100 nach Fig. 5 bestimmen und/oder die von dem Steuergerät 250 empfangenen Daten an den fahrzeugexternen Server übermitteln, der die Bremsgröße B bestimmt. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 255 ist beispielsweise eine Telematikvorrichtung.

Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Anhängers 200c als ein Fahrzeug 200a, insbesondere Nutzfahrzeug 200b, gemäß einem Aspekt der Erfindung. Das Fahrzeug 200a, 200b gemäß Fig. 4 ist das mit Bezug zu Fig. 3 beschriebene Fahrzeug 200a, 200b. Fig. 4 wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3 beschrieben.

Dabei weist das Fahrzeug 200a, 200b die Achsen 205 mit den Rädern 206 (nicht in Fig. 4 indiziert) auf. Jedem der Räder 206 ist als Bestandteil des Bremssystems 290 ein Bremszylinder 295 zugeordnet. Der Bremszylinder 295 eines jeweiligen Rades 206 kann mit dem Bremsdruck BP beaufschlagt werden, um das Rad 206 zu bremsen beziehungsweise ein Bremsmoment auf das Rad 206 auszuüben. Jedem der Räder 206 ist als Bestandteil des Federungssystems 260 ein Balg 265 zugeordnet. In dem Balg 265 eines jeweiligen Rades 206 liegt der Balgdruck pB vor.

Der Bremsdruck BP und der Balgdruck pB ist von dem Drucksensor 270 messbar. Der Drucksensor 270 ist ein zentraler Drucksensor 270 zum Messen der Bremsdrücke BP mehrerer Bremszylinder 295 und zum Messen der Balgdrücke pB mehrerer Bälge 265. In einer anderen Ausführungsform kann das Fahrzeug 200a, 200b mehrere Drucksensoren 270 zum Messen des Drucks jeweils eines oder mehrerer Bremszylinder 295 und/oder Bälge 265 aufweisen.

Das Fahrzeug 200a, 200b weist zwei Druckluftleitungen 299 zum Leiten eines Luftdrucks von einem Zugfahrzeug 200d (siehe Fig. 1 ) zu dem Anhänger 200c auf. Zum Speichern und/oder Einstellen von Drücken weist das Fahrzeug 200a, 200b zwei Druckluftspeicher 296 und eine Mehrzahl von Ventilen 297 auf.

Das Fahrzeug 200a, 200b weist eine Kommunikationsverbindung 298 auf. Die Kommunikationsverbindung 298 ist zur Datenübertragung zwischen dem Zugfahrzeug 200d und dem Anhänger 200c eingerichtet. Die Kommunikationsverbindung 298 kann beispielsweise gemäß Norm ISO 7638-1 :2018-05 „Straßenfahrzeuge - Steckvorrichtungen für die elektrische Verbindung von Zugfahrzeugen und Anhängefahrzeugen - Teil 2: Steckvorrichtung für Bremssysteme und Bremsausrüstung von Fahrzeugen mit 24 V Nennspannung“ vom Mai 2018 ausgebildet sein.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufplans eines Verfahrens 100 gemäß einem Aspekt der Erfindung. Das Verfahren 100 ist ein Verfahren 100 zum Bestimmen einer Bremsgröße B für ein Fahrzeug 200a, Nutzfahrzeug 200b. Ein derartiges Fahrzeug 200a, 200b ist mit Bezug zu Fig. 1 bis 4 beschrieben. Fig. 5 wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 4 beschrieben.

Das Verfahren 100 weist auf: Erfassen 110 des Balgdrucks pB. Es erfolgt ein Ermitteln 120 einer Balgdruckänderung pD anhand des Balgdrucks pB. Die Balgdruckänderung pD entspricht einer Differenz zwischen dem Balgdruck pB und einem Referenzbalgdruck pRef an und/oder vor einer Wirkung der Bremsgröße B.

Es erfolgt ein Bestimmen 130 der Bremsgröße B anhand der Balgdruckänderung pD. Das Bestimmen 130 der Bremsgröße B erfolgt unter Berücksichtigung der Länge L0 des Achslenkers 220 und der Höhe h der Lagerung 230 des Achslenkers 220 und eines Verhältnisses der Länge L0 und der Höhe h. Das Bestimmen 130 der Bremsgröße B erfolgt unter Berücksichtigung einer Wirkfläche Aeff des Balgs 265.

Das Bestimmen 130 der Bremsgröße B erfolgt unter Berücksichtigung einer Achslastverlagerung S. Die Achslastverlagerung S wird unter Berücksichtigung einer Fahrzeugverzögerung D, einer Schwerpunkthöhe hM, einer auf einen Königszapfen 280 wirkenden Zapfenbremskraft FBZ, einer Zapfenhöhe hZ des Königszapfens 280, einer Anzahl n von Achsen 205 und/oder eines effektiven Radstands leff ermittelt.

Das Bestimmen 130 der Bremsgröße B erfolgt, wenn ein Bremsvorgang eine Mindestbremsdauer überschreitet. Das Bestimmen 130 der Bremsgröße B bei mehreren Bremsvorgängen erfolgt, und die den Bremsvorgängen zugeordneten Bremsgrößen B werden statistisch ausgewertet. Dabei kann die Güte der Bremsung je nach Länge der Bremsung, der Kontinuität und/oder der Höhe des Bremsdrucks in Bezug auf ihre Auswertbarkeit gewichtet werden. Gut auszuwertende Bremsungen werden in der Auswertung höher gewichtet. Mit anderen Worten werden die Bremskräfte FB bei der statistischen Auswertung durch eine Multiplikation mit Gewichten gewichtet, wobei zuverlässigere Bremskräfte FB stärker gewichtet werden als möglicherweise weniger zuverlässige Bremskräfte FB. Die Bremsgröße B umfasst eine Bremskraft FB und/oder eine Abbremsung AB.

Optional erfolgt zum Bestimmen 130 der Bremsgröße B ein Übermitteln 135 der Balgdruckänderung pD und/oder des Balgdrucks pB an eine von dem Steuergerät 250 verschiedene Datenverarbeitungsvorrichtung 255 des Fahrzeugs 200a, 200b. Die mechanische Bremse weist eine Hysterese von ca. 10 % auf. Das heißt, bei einer Reduzierung oder einer Erhöhung eines Bremsdrucks BP um 10 % im Verlauf einer Bremsung bleibt die Bremskraft FB aufgrund von Reibungseffekten im Wesentlichen gleich. Entsprechend kann der Wert der Bremskraft FB bei einem Erhöhen des Bremsdrucks BP ein anderer sein als beim Erniedrigen des Bremsdrucks BP. Da der Verlauf des Bremsdrucks BP aus der Tatsache, ob die Bremsung verstärkt oder nachgelassen wird, während der Bremsung bekannt ist, kann dieser Effekt bei der Auswertung optional als eine die Hysterese definierende Differenz der Bremskraft FB berücksichtigt werden.

Fig. 6 zeigt durch ein Verfahren 100 gemäß einem Aspekt der Erfindung gewonnenen Bremskräfte FB in Abhängigkeit des Bremsdrucks BP.

Dabei zeigen die quadratischen Symbole eine erste Messreihe der Bremskraft FB in Abhängigkeit des Bremsdrucks BP als Referenzwerte für den Anhänger 200c gemäß Fig. 1 bis 4 mit einer angehobenen Liftachse, also einer Anzahl n von zwei den Untergrund kontaktierenden Achsen 205. Die Referenzwerte zeigen einen linearen Zusammenhang zwischen der Bremskraft FB und dem Bremsdruck BP.

Die kreisförmigen Symbole zeigen eine zweite Messreihe der Bremskraft FB in Abhängigkeit des Bremsdrucks BP für den Anhänger 200c gemäß Fig. 1 bis 4 mit einer angehobenen Liftachse, also einer Anzahl n von zwei den Untergrund kontaktierenden Achsen 205. Dabei wurde die Bremskraft FB wie mit Bezug zu Fig. 1 bis 5 beschrieben anhand der Balgdruckänderung pD bestimmt. Die Messreihe zeigt weitgehend Übereinstimmung und ebenfalls einen als linear beschreibbaren Zusammenhang zwischen der Bremskraft FB und dem Bremsdruck BP.

Die dreieckigen Symbole zeigen eine mit der zweiten Messreihe vergleichbare dritte Messreihe, wobei einer der vier Bremszylinder abgeklemmt wurde. Der Anhänger 200c bremst somit nur mit drei und nicht mit vier Rädern 206. Eine gegenüber der zweiten Messreihe verminderte Bremskraft FB bei einem abgeklemmtem Bremszylinder ist deutlich zu erkennen. Damit kann beispielsweise ein Defekt einer Bremse anhand der Balgdruckänderung pD diagnostiziert werden. Fig. 7 zeigt durch ein Verfahren gemäß einem Aspekt der Erfindung gewonnenen Bremskräfte FB in Abhängigkeit des Bremsdrucks BP.

Dabei zeigen die quadratischen Symbole eine erste Messreihe der Bremskraft FB in Abhängigkeit des Bremsdrucks BP als Referenzwerte für den Anhänger 200c gemäß Fig. 1 bis 3 mit einer angehobenen Liftachse, also einer Anzahl n von zwei den Untergrund kontaktierenden Achsen 205. Die Referenzwerte zeigen einen linearen Zusammenhang zwischen der Bremskraft FB und dem Bremsdruck BP.

Die kreisförmigen Symbole zeigen eine zweite Messreihe der Bremskraft FB in Abhängigkeit des Bremsdrucks BP für den Anhänger 200c gemäß Fig. 1 bis 4. Dabei wurde die Bremskraft FB, wie mit Bezug zu Fig. 1 bis 5 beschrieben, anhand der Balgdruckänderung pD bestimmt. Die Messreihe zeigt weitgehend Übereinstimmung und ebenfalls einen als linear beschreibbaren Zusammenhang zwischen der Bremskraft FB und dem Bremsdruck BP.

Die dreieckigen Symbole zeigen eine mit der zweiten Messreihe vergleichbare dritte Messreihe, wobei die dritte Messreihe das die Bremskraft FB des mehrgliedrigen Fahrzeugs 201 , also des Zugfahrzeugs 200d und des Anhängers 200c, zeigt. Es zeigt sich, dass die Messungen der Bremskraft FB relativ unabhängig vom Verhalten des Zugfahrzeugs 200d ist, bzw. das Verhalten des Zugfahrzeugs 200d umfassend berücksichtigt ist.

il der Beschreibung)

100 Verfahren

110 Erfassen

120 Ermitteln

130 Bestimmen

135 Übermitteln 00a Fahrzeug 00b Nutzfahrzeug 00c Anhänger

200d Zugfahrzeug

201 mehrgliedriges Fahrzeug

202 Schwerpunkt

205 Achse

206 Rad

207 Achsrohr

210 Fahrzeugrahmen

220 Achslenker

230 Lagerung

250 Steuergerät

255 Datenverarbeitungsvorrichtung

260 pneumatisches Federungssystem

265 Balg

270 Drucksensor

280 Königszapfen

290 Bremssystem

295 Bremszylinder

296 Druckluftspeicher

297 Ventil

298 Kommunikationsverbindung

299 Druckluftleitung

AB Abbremsung Aeff Wirkfläche

B Bremsgröße

BP Bremsdruck

D Fahrzeugverzögerung

FA Achslast

FB Bremskraft

FBA Kraft auf Balg, Achslastverlagerung

FBB Bremskraft auf Balg

FBS statische Kraft auf Balg

FBZ Zapfenbremskraft h Höhe einer Lagerung hM Schwerpunkthöhe hZ Zapfenhöhe leff effektiver Radstand

10 Länge eines Achslenkers

11 Abstand zwischen Lagerung und Achse n Anzahl von Achsen pB Balgdruck pD Balgdruckänderung pRef Referenzdruck

S Achslastverlagerung

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren (100) zum Bestimmen einer Bremsgröße (B) für ein Fahrzeug (200a), insbesondere ein Nutzfahrzeug (200b), wobei das Fahrzeug (200a), insbesondere Nutzfahrzeug (200b), ein pneumatisches Federungssystem (260) mit einem Balg (265) und einen Drucksensor (270) zum Erfassen eines Balgdrucks (pB) des Balgs (265) aufweist, wobei das Verfahren (100) aufweist:

Erfassen (110) des Balgdrucks (pB);

Ermitteln (120) einer Balgdruckänderung (pD) anhand des Balgdrucks (pB); und

Bestimmen (130) der Bremsgröße (B) anhand der Balgdruckänderung (pD).

2. Verfahren (100) nach Anspruch 1 , wobei die Balgdruckänderung (pD) einer Differenz zwischen dem Balgdruck (pB) und einem Referenzbalgdruck (pRef) an und/oder vor einer Wirkung der Bremsgröße (B) entspricht.

3. Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bestimmen (130) der Bremsgröße (B) unter Berücksichtigung einer Länge (LO) eines drehbar an einem Fahrzeugrahmen (210) gelagerten Achslenkers (220) und einer Höhe (h) einer Lagerung (230) des Achslenkers (220) und/oder eines Verhältnisses der Länge (L0) und der Höhe (h) erfolgt.

4. Verfahren (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Bestimmen (130) der Bremsgröße (B) unter Berücksichtigung einer Wirkfläche (Aeff) des Balgs (265) erfolgt.

5. Verfahren (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Bestimmen (130) der Bremsgröße (B) unter Berücksichtigung einer Achslastverlagerung (S) erfolgt.

6. Verfahren (100) nach Anspruch 5, wobei die Achslastverlagerung (S) unter Berücksichtigung einer Fahrzeugverzögerung (D), einer Schwerpunkthöhe (hM), einer auf einen Königszapfen (280) wirkenden Zapfenbremskraft (FBZ), einer Zapfenhöhe (hZ) des Königszapfens (280), einer Anzahl (n) von Achsen (205) und/oder eines effektiven Radstands (leff) ermittelt wird.

7. Verfahren (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Bestimmen (130) der Bremsgröße (B) erfolgt, wenn ein Bremsvorgang eine Mindestbremsdauer überschreitet.

8. Verfahren (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Bremsgröße (B) eine Bremskraft (FB) und/oder eine Abbremsung (AB) umfasst.

9. Verfahren (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Bestimmen (130) der Bremsgröße (B) bei mehreren Bremsvorgängen erfolgt und die den Bremsvorgängen zugeordneten Bremsgrößen (B) statistisch ausgewertet werden.

10. Verfahren (100) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Fahrzeug (200a), insbesondere Nutzfahrzeug (200b), ein Bremssystem (290), ein Steuergerät (250) zum Steuern des Bremssystems (290) und eine Datenverarbeitungsvorrichtung (255) aufweist, wobei das Verfahren (100) zum Bestimmen (130) der Bremsgröße (B) aufweist:

Übermitteln (135) der Balgdruckänderung (pD) und/oder des Balgdrucks (pB) von dem Steuergerät (250) an die Datenverarbeitungsvorrichtung (255).

11. Computerprogramm und/oder computerlesbares Medium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Computerprogramms bzw. der Befehle durch einen Computer diesen veranlassen, das Verfahren (100) und/oder die Schritte des Verfahrens (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen.

12. Steuergerät (250) für ein Fahrzeug (200a), insbesondere Nutzfahrzeug (200b), wobei das Steuergerät (250) dazu eingerichtet ist, das Verfahren (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen.

13. Steuergerät (250) nach Anspruch 12, wobei das Steuergerät (250) zum Bestimmen (130) der Bremsgröße (B) zum Übermitteln (135) der Balgdruckänderung (pD) und/oder des Balgdrucks (pB) an eine von dem Steuergerät (250) verschiedene Datenverarbeitungsvorrichtung (255) des Fahrzeugs (200a), insbesondere Nutzfahrzeug (200b), eingerichtet ist.

14. Fahrzeug (200a), insbesondere Nutzfahrzeug (200b), mit einem pneumatischen Federungssystem (260) mit einem Balg (265) und einem Drucksensor (270) zum Erfassen eines Balgdrucks (pB) des Balgs (265) und mit einem mit dem Drucksensor (270) verbundenen Steuergerät (250) nach Anspruch 12 oder 13.

15. Fahrzeug (200a), insbesondere Nutzfahrzeug (200b), nach Anspruch 14, wobei das Fahrzeug (200a), insbesondere Nutzfahrzeug (200b), ein Anhänger (200c) eines mehrgliedrigen Fahrzeugs (201 ) ist.