WO2002060733A1 - Verfahren und vorrichtung zum angeben der auf ein rad wirkenden störmomente - Google Patents

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WO2002060733A1
WO2002060733A1 PCT/DE2002/000365 DE0200365W WO02060733A1 WO 2002060733 A1 WO2002060733 A1 WO 2002060733A1 DE 0200365 W DE0200365 W DE 0200365W WO 02060733 A1 WO02060733 A1 WO 02060733A1
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mab
torque
acting
variable
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PCT/DE2002/000365
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Jingsheng Yu
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Robert Bosch Gmbh
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    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
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    • B60T2210/10—Detection or estimation of road conditions
    • B60T2210/14—Rough roads, bad roads, gravel roads

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for indicating the 'on a wheel of a vehicle acting disturbance torques. Furthermore, the present invention relates to a control device for controlling the dynamic behavior of at least one wheel of a vehicle, the control device having a controller to which a reference variable and a feedback variable are fed, and the device according to the invention being part of the controller.
  • disturbing torques affect the wheels of a vehicle.
  • Such disturbance torques can be caused, for example, by frictional forces, uneven road surfaces or the road gradient.
  • non-linear interference torques can only be measured with great effort or not at all.
  • ABS anti-lock braking system
  • ASR anti-slip control
  • FDR vehicle namik control
  • the block diagram according to FIG. 1 illustrates this problem.
  • the control device shown is used to control the kinematic behavior of a wheel 22 of a vehicle.
  • This control device can be part of an anti-slip control, for example.
  • a control variable w is supplied to a controller 10, which in the case shown is formed by a target value for the angular velocity of the wheel 22.
  • the controller 10 generates a controller output signal u which indicates a braking torque Mb which is to be exerted on the wheel 22 so that the controlled variable x, that is to say the actual angular velocity ⁇ of the wheel 22, is achieved.
  • the controller output signal u which indicates the braking torque Mb, is supplied to an actuator, which is formed by a braking device 21.
  • the braking device 21 exerts a corresponding braking torque Mb on the wheel 22, the actual actuator, for example the hydraulics, not being shown in FIG. 1 for reasons of clarity.
  • the actual actuator for example the hydraulics, not being shown in FIG. 1 for reasons of clarity.
  • To close the loop comprises a measuring device 30 the actual value of the angular velocity ⁇ 'and supplies this value as a feedback variable r to the controller to 10th On the wheel 22, which forms the controlled system 20 together with the actuator 21, not only the braking torque Mb but also a drive torque Ma, which is generated by a drive motor of the vehicle, not shown, and a disturbance torque Ms, which, as mentioned, occurs, for example Frictional forces, bumps in the road or the road gradient can be caused.
  • a disturbance torque Ms which, as mentioned, occurs, for example Frictional forces, bumps in the road or the road gradient can be caused.
  • ⁇ is the angular velocity of the wheel
  • f L ( ⁇ , Mab) is the linear component of the torque acting on the wheel
  • f s ( ⁇ , Mab) is the total disturbing torque acting on the wheel
  • the disturbing torque acting on the wheel can at least be estimated via fs ( ⁇ , Mab).
  • fs ( ⁇ , Mab) the disturbing torque acting on the wheel.
  • the device according to the invention for specifying the interference torques acting on a wheel of a vehicle which is characterized in that means are provided which output a first signal which indicates a total torque Mab, which results from a drive torque Ma and a braking torque Mb acting on the wheel via the relationship
  • At least the disturbance torque f s ( ⁇ , Mab) acting on the wheel is estimated with the aid of a so-called condition observer.
  • a condition observer of this type which is known per se to the person skilled in the art, has the task of generating estimated values for measurement variables which cannot be measured or can only be detected with difficulty.
  • the basic idea is to create a mathematical model of a control system using a suitable circuit and / or to implement suitable hardware and software. The controller output variable generated by a controller is then supplied not only to the real system but also to the mathematical model, which provides estimates for the desired state variables or the required measurement variables.
  • the controller output variable u corresponds to the total torque Mab to be exerted on the wheel.
  • the equation is one of the all general form according to the vector differential equation known to the person skilled in the art, which is usually used in the description of dynamic systems with the aid of state variables. With regard to the closer mathematical relationships, reference is therefore made to the corresponding specialist literature.
  • the component ⁇ s of the state vector is obtained by defining the disturbance torque component f ⁇ ( ⁇ , Mab) in addition to ⁇ as a further state variable.
  • the differentiation of ⁇ s is preferably replaced by a linear model in order to facilitate the mathematical evaluation. This approximation is valid because a linear course can always be assumed during a relatively short maximum estimation time of 100 ms, for example.
  • control device for controlling the dynamic behavior of at least one wheel of a vehicle, the control device having a controller to which a reference variable and a feedback variable are fed.
  • the device according to the invention is part of the controller and the controller supplies u as the controller output variable Total torque Mab.
  • Such a control device can be part of an anti-lock braking system (ABS), an anti-slip control (ASR) or a vehicle dynamics control (FDR), for example.
  • ABS anti-lock braking system
  • ASR anti-slip control
  • FDR vehicle dynamics control
  • the dynamic behavior of the wheel is preferably controlled via a so-called controlled variable.
  • This controlled variable can be, for example, the angular speed of the wheel or the path speed of the wheel, whereby these two variables are known to be linked via a constant.
  • it can also make sense to use other variables that describe the dynamic behavior of the wheel as a controlled variable, for example the angular acceleration of the wheel or the path acceleration of the wheel.
  • the measurement of acceleration quantities is often associated with a higher outlay or inaccurate, as has already been explained above.
  • the feedback variable supplied to the controller which contains information about the unknown behavior of disturbance variables acting on the wheel, can also be the angular speed of the wheel or the path speed of the wheel.
  • the feedback variable is usually selected in accordance with the controlled variable.
  • the feedback variable is generally recorded using a suitable measuring device. Such a measuring device is generally not used to record the controlled variable in terms of value, but primarily to convert this controlled variable into a variable that is more suitable for further processing. Electrical variables, in particular the voltage, are particularly suitable for further processing. since this can be further processed by suitable data processing devices after a corresponding analog / digital conversion.
  • the feedback variable is compared with the reference variable, which is predefined from the outside and which is generally proportional to the set course.
  • This comparison of the feedback variable and the reference variable is generally carried out in a comparison element by forming the so-called control difference. If the feedback variable is an electrical voltage, then the reference variable is also specified as an electrical voltage. The difference formation can then take place in the input circuit of an electrical amplifier, where the difference voltage is formed. Of course, it is also possible to determine the difference digitally if both the feedback variable and the reference variable are available in digital form.
  • a braking device and the wheel are part of a controlled system, and the braking device is supplied with a signal which indicates the braking torque.
  • the braking device forms the actuator, which is part of the actuating device in addition to the so-called actuator.
  • the control device has in particular the task of raising the low power level of the control difference to the power level of the line in order to adjust the control variable to the target curve in the event of deviations from the reference variable and feedback variable, that is to say in the case of existing control differences.
  • the total torque determined by the controller consists of a linear part and a non-linear part.
  • the linear one Part is output by a linear controller.
  • the non-linear component is the estimated disturbance torque.
  • a P, a PI or a PID linear controller can be considered as a linear controller.
  • a P-element is a proportional transmission element. It is a static element that only amplifies or attenuates the respective input signal.
  • the I-element is an integrating transmission element, which effects a temporal integration of the input signal to the output signal.
  • a PI element is a corresponding combination, namely a parallel connection of a P and an I element.
  • the D element which as such cannot be implemented physically and technically, is a differentiating transmission element, although the corresponding combination of the PID element can be approximated sufficiently by real controllers.
  • FIG. 1 shows a block diagram of a control device aimed at the state of the art for controlling the dynamic behavior of a vehicle degree
  • FIG. 2 shows a block diagram of a control system with an associated status observer
  • FIG. 3 shows a block diagram of an embodiment of the control device according to the invention with a status observer
  • Figure 4 shows the curves for an anti-slip control according to the prior art.
  • FIG. 5 shows the curves for an anti-slip control using a condition observer.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a possible embodiment for a state observer 12, with the aid of which the disturbance torque component f s ( ⁇ , Mab) can be estimated.
  • a drive torque Ma acts on the wheel 22, which is generated by a drive motor (not shown) of the driving stuff is generated.
  • a disturbance torque Ms also acts on the wheel 22, the disturbance torque Ms being able to be generated, for example, by frictional forces, uneven road surfaces or the road gradient.
  • An actuator in the form of a braking device 21 generates a braking torque Mb, which also acts on the wheel 22.
  • a controller not shown in FIG. 4, delivers a controller output variable u, which indicates a total torque Mab, the driving torque Ma acting on the wheel 22 and the braking torque Mb acting on the wheel 22 according to the relationship
  • the total torque Mab and the drive torque Ma are fed to a subtractor 50, which is based on the relationship
  • the dynamics of the wheel 22 is determined by the model
  • the controlled variable x is the angular velocity ⁇ of the wheel 22 in the case shown.
  • the controlled variable x is determined by a suitable one Detects measuring device 30, which supplies the state observer 12 with the current angular velocity of the wheel 22.
  • the controller output variable u Mab is also supplied to the status observer 12.
  • Both matrix A and parameter b indicate system parameters.
  • ⁇ is the estimated angular velocity of the wheel 22
  • ⁇ s is another state variable that is defined via the disturbance torque component f s ( ⁇ , Mab).
  • ⁇ is the estimated angular velocity of the wheel 22
  • ⁇ s is another state variable that is defined via the disturbance torque component f s ( ⁇ , Mab).
  • ⁇ is the estimated angular velocity of the wheel 22
  • ⁇ s is another state variable that is defined via the disturbance torque component f s ( ⁇ , Mab).
  • ⁇ is the estimated angular velocity of the wheel 22
  • ⁇ s is another state variable that is defined via the disturbance torque component f s ( ⁇ , Mab).
  • the estimated disturbance torque component fs can be recovered in a known manner from the state variable ⁇ s , with regard to the exact mathematical. Connections to the relevant specialist literature.
  • the condition observer 12 only
  • FIG. 3 shows a block diagram of a control device which uses a status observer.
  • a control variable w is supplied to a controller 10 in the block diagram of FIG. 3, which is formed in the present case by a setpoint angular velocity value ⁇ s .
  • controller 10 supplies a controller output variable u, which is formed by a total torque Mab. This total torque Mab depends on the drive torque Ma acting on the wheel 22 and the braking torque acting on the wheel 22 as follows:
  • the drive torque Ma is generated by a drive motor of the vehicle, not shown.
  • the drive torque Ma acting on the wheel 22 is either known, for example via an engine control or an engine control, or it is recorded via a suitable measuring device, designated 40 in FIG. 3.
  • a braking device 21 forms the actuator and generates the braking torque Mb that acts on the wheel 22.
  • the braking device 21 and the wheel 22 together form the controlled system 20.
  • the controlled variable x is formed according to FIG. 3 by the angular velocity ⁇ of the wheel 22.
  • Mb Ma - Mab be determined.
  • a subtractor 50 is provided which carries out the corresponding arithmetic operation.
  • the components described here individually, for example the subtractor 50 are not necessarily individual circuit components, but rather can be implemented together with the controller 10 by suitable hardware and software.
  • the braking torque Mb calculated in this sense by the subtractor 50 is supplied to the actuator 21 via a suitable signal. This actuator 21 then exerts a corresponding braking torque Mb on the wheel 22.
  • f L ( ⁇ , Mab) indicates the linear component of the torque acting on the wheel 22 and f s ( ⁇ , Mab) the total actuating torque acting on the wheel 22, the interference torque component can at least be estimated.
  • the modeling is based on the knowledge based on the fact that the dynamic behavior of the wheel 22 can always be regarded as the sum of two parts: a linear behavior corresponding to a free-running wheel and a complex non-linear behavior.
  • the linear torque component M1 is supplied by a linear regulator 11.
  • a subtractor 13 subtracts the returned value of the angular velocity ⁇ of the wheel 22 from the desired angular velocity value ⁇ s, which is supplied as a reference variable, and thus generates a control difference e.
  • This control difference e is supplied to the linear controller 11, which can be a P, PI or PID linear controller, for example.
  • the condition observer 12 supplies an estimated disturbance torque component Ms via fs ( ⁇ , Mab).
  • an adder 14 adds the linear torque component Ml supplied by the linear controller 11 with the interference torque component Ms estimated by the observer.
  • FIG. 4 shows the curve profiles plotted over time for an anti-slip control according to the prior art for a wheel on a ⁇ -split road.
  • the curve labeled 120 shows the drive torque Ma acting on the wheel 22, which is generated by the drive motor of the vehicle.
  • the curve designated 130 shows the braking torque Mb that is transmitted from the braking device 21 to the wheel 22.
  • the curve labeled 150 shows the brake pressure and the curve labeled 170 shows the wheel speed, which is proportional to the actual angular velocity co of the wheel 22.
  • curve 110 shows the disturbance torques Ms estimated by a state observer 12 and curve 160 shows the wheel speed estimated by the state observer.
  • these values estimated by the status observer 12 were not used in the control according to FIG. 4, but are only shown for illustration.
  • FIG. 4 shows the corresponding curve profiles for an anti-slip control in which the dynamics of the wheel are described by the model according to the invention.
  • the entire control device can in principle have a structure corresponding to FIG. 3 with a P-linear controller 11, it being possible for the condition observer 12 to be designed according to FIG.
  • the designation of the curves in FIG. 6 corresponds to that in FIG. 5, with a further curve 180 in FIG. 6 designating the predetermined wheel speed.
  • Brake device 21 builds up a corresponding braking torque Mb.
  • the disturbance torques Ms are compensated for by the status monitor 12.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Angeben der auf ein Rad (22) eines Fahrzeugs wirkenden Störmomente. Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: a) Bereitstellen eines ersten Signals, das ein Gesamtmoment (Mab) angibt, das sich aus einem auf das Rad (22) wirkenden Antriebsmoment (Ma) und einem auf das Rad (22) wirkenden Bremsmoment (Mb) über die Beziehung Mab = Ma - Mb ergibt; und b) Beschreiben der Dynamik des Rades (22) durch das Modell φ = fL(φ, Mab) + fS(φ, Mab), wobei φ die Winkelgeschwindigkeit des Rades (22), fL(φ, Mab) den linearen Anteil des auf das Rad wirkenden Moments und fS(φ, Mab) das gesamte auf das Rad wirkende Störmoment angibt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Angeben der auf ein Rad wirkenden Störmomente
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Angeben der ' auf ein Rad eines Fahrzeugs wirkenden Störmomente. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Regelungseinrichtung zum Regeln des dynamischen Verhaltens von wenigstens .einem Rad eines Fahr- zeugs, wobei die Regelungseinrichtung einen Regler aufweist, dem eine Führungsgröße und eine Rückführgröße zugeführt wird, und wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung Bestandteil des Reglers ist.
Stand der Technik
In vielen Fällen wirken Störmomente auf die Räder eines Fahrzeugs. Derartige Störmomente können beispielsweise durch Reibungskräfte, Fahrbahnunebenheiten oder die Fahr- bahnsteigung verursacht werden. Insbesondere nicht lineare Störmomente sind messtechnisch nur mit großem Aufwand oder überhaupt nicht erfassbar.
Insbesondere wenn das Fahrzeug mit einer Regelungseinrichtung, wie beispielsweise einem Antiblockiersystem (ABS) , einer Antischlupfregelung (ASR) oder einer Fahrdy- namikregelung (FDR) ausgestattet ist, ist es in vielen Fällen nachteilig, dass die auf das Rad wirkenden Störmomente wertemäßig nicht zur Verfügung stehen,
Das Blockschaltbild gemäß Figur 1 veranschaulicht diese Problematik. Die dargestellte Regelungseinrichtung dient zum Regeln des kinematischen Verhaltens eines Rades 22 eines Fahrzeugs. Diese Regelungseinrichtung kann beispielsweise Bestandteil einer Antischlupfregelung sein. Gemäß Figur 1 wird einem Regler 10 eine Führungsgröße w zugeführt die im dargestellten Fall durch einen Sollwert für die Winkelgeschwindigkeit des Rades 22 gebildet ist. Der Regler 10 erzeugt ein Reglerausgangssignal u, das ein Bremsmoment Mb angibt, das auf das Rad 22 auszuüben ist, damit die Regelgröße x, das heißt die tatsächliche Winkelgeschwindigkeit ω des Rades 22, erreicht wird. Das Reglerausgangssignal u, das das Bremsmoment Mb angibt, wird einem Stellglied zugeführt, das durch eine Bremsvorrichtung 21 gebildet ist. Die Bremsvorrichtung 21 übt ein entsprechendes Bremsmoment Mb auf das Rad 22 aus, wobei der eigentliche Steller, beispielsweise die Hydraulik, in Figur 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt ist. Um den Regelkreis zu schließen, umfasst eine Messeinrichtung 30 den Istwert der Winkelgeschwindigkeit 'ω und führt diesen Istwert als Rückführgröße r dem Regler 10 zu. Auf das Rad 22, das gemeinsam mit dem Stellglied 21 die Regelstrecke 20 bildet, wirkt neben -dem Bremsmoment Mb auch ein Antriebsmoment Ma, das von einem nicht dargestellten Antriebsmotor des Fahrzeugs erzeugt wird, und ein Störmoment Ms, das, wie erwähnt, beispielsweise durch Reibungskräfte, Fahrbahnunebenheiten oder die Fahrbahnsteigung verursacht werden kann. Wie dies Figur 1 zu entnehmen ist, geht weder das Antriebsmoment Ma noch das Störmoment Ms direkt in die Regelung ein, sondern die Wirkung des Antriebsmoments Ma und des Störmoments Ms wird nur indirekt über die -Rückführgröße r berücksich- tigt.
Vorteile der Erfindung
Dadurch, dass das erfindungsgemäße Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
a) Bereitstellen eines ersten Signals, das ein Gesamtmoment Mab angibt, das sich aus einem auf das Rad wirkenden Antriebsmoment Ma und einem auf das
Rad wirkenden Bremsmoment Mb über die Beziehung
Mab = Ma - Mb ergibt, und
b) Beschreiben der Dynamik des Rades durch das Modell ώ = f (ω, Mab) + fs(ω, Mab),
wobei ω die Winkelgeschwindigkeit des Rades, fL(ω, Mab) den linearen Anteil des auf das Rad wirkenden Moments und fs(ω, Mab) das gesamte auf das Rad wirkende Störmoment angibt,
kann das auf das Rad wirkende Störmoment über fs(ω, Mab) zumindest abgeschätzt werden. Gleiches gilt für die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Angeben der auf ein Rad eines Fahrzeugs wirkenden Störmomente, die dadurch gekennzeichnet ist, dass Mittel vorgesehen sind, die ein erstes Signal ausgeben, das ein Gesamtmoment Mab angibt, das sich aus einem auf das Rad wirkenden Antriebsmoment Ma und einem auf das Rad wirkenden Bremsmoment Mb über die Beziehung
Mab = Ma - Mb
ergibt, und dass die Beschreibung der Dynamik des Rades über das Modell ώ = fL(ω, Mab) + fs(ω, Mab)
erfolgt, wobei ω die Winkelgeschwindigkeit des Rades, fL(ω, Mab) den linearen Anteil des auf das Rad wirkenden Moments und fs(ω, Mab) das gesamte auf das Rad wirkende Störmoment angibt.
Die folgenden Ausführungen beziehen sich sowohl auf das erfindungsgemäße Verfahren als auch auf die erfindungsgemäße Vorrichtung.
Bei besonders bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird zumindest das auf das Rad wirkende Störmoment fs(ω, Mab) mit Hilfe eines sogenannten Zu- standsbeobachters abgeschätzt. Ein derartiger, dem Fachmann an sich bekannter Zustandsbeobachter hat vereinfacht ausgedrückt die Aufgabe, Schätzwerte für messtechnisch nicht oder nur schwer erfassbare Messgrößen zu erzeugen. Der Grundgedanke besteht darin, ein mathematisches Modell einer Regelungsstrecke durch eine geeignete Schaltung und/oder geeignete Hard- und Software zu realisieren. Die von einem Regler erzeugte Reglerausgangsgröße wird dann nicht nur der realen Strecke sondern auch dem mathematischen Modell zugeführt, das Schätzwerte für die gewünsch- ten Zustandsgrößen beziehungsweise die erforderlichen Messgrößen liefert. Dass durch diese Vorgehensweise lediglich Schätzwerte bereitgestellt werden können liegt insbesondere daran, dass der reale Anfangszustand der Strecke häufig unbekannt ist, weshalb es in der Regel un- möglich ist, an dem mathematischen Streckenmodell den exakten Anfangszustand einzustellen. Der Entwurf des Zu- standsbeobachters kann jedoch derart durchgeführt werden, dass die geschätzten Werte gegen die realen Werte konvergieren, so dass die Genauigkeit des geschätzten Störmo- mentanteils hinreichend hoch ist. Eine Besonderheit der vorliegenden Erfindung besteht zumindest bei einigen Ausführungs ormen darin, dass dem Zustandsbeobachter nicht das gleiche Signal wie der Strecke, sondern ein modifiziertes Signal zugeführt wird, wie dies in der Figurenbe- Schreibung noch näher erläutert wird. .
Der Zustandsbeobachter kann durch die Gleichung
x = Ax + bu
definiert werden. Dabei _ geben A und b Systemparameter an. Die Reglerausgangsgröße u entspricht dem auf das Rad auszuübenden Gesamtmoment Mab. Der Zustandsvektor ist durch x = [ώ, hs]τ gegeben, wobei dieser Zustandsvektor die geschätzte Winkelgeschwindigkeit ώ des Rades und eine weitere Zustandsgröße ήs enthält, die später erläutert wird. Bei der Gleichung handelt es sich um eine der all- gemeinen Form nach dem Fachmann bekannte Vektordifferentialgleichung, die üblicherweise bei der Beschreibung dynamischer Systeme mit Hilfe von Zustandsgrößen verwendet wird. Bezüglich der näheren mathematischen Zusammenhänge wird daher auf die entsprechende Fachliteratur verwiesen.
Den Bestandteil ήs des Zustandsvektors erhält man, indem der Störmomentanteil fΞ(ω, Mab) neben ω als weitere Zu- standsgröße definiert wird. Die Differentiation von ήs wird dabei vorzugsweise durch ein lineares Modell ersetzt, um die mathematische Auswertung zu erleichtern. Diese Approximation ist gültig, da während einer relativ kurzen maximalen Schätzungszeit von beispielsweise 100 ms stets ein linearer Verlauf angenommen werden kann.
Weiterhin ist es denkbar, dass bei bekanntem fL(ω, Mab) die Beschleunigung ώ gemessen wird. Allerdings verursacht die Messung von ώ in der Praxis häufig Probleme, die beispielsweise durch Messrauschen und Filterungen verursacht werden können. Bei bekanntem fL(ω, Mab) und gemessenem ώ erhält man den Störmomentanteil fs(ω, Mab) über die Beziehung
fs = ώ - f (ω, Mab)
Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf eine Regelungseinrichtung zum Regeln des dynamischen Verhaltens von wenigstens einem Rad eines Fahrzeugs, wobei die Regelungseinrichtung einen Regler aufweist, dem eine Füh- rungsgröße und eine Rückführgröße zugeführt wird. Dabei ist die erfindungsgemäße Vorrichtung Bestandteil des Reglers und der Regler liefert als Reglerausgangsgröße u das Gesamtmoment Mab. Eine derartige Regelungseinrichtung kann beispielsweise Bestandteil eines Antiblockiersystems (ABS) einer Antischlupfregelung (ASR) oder einer Fahrdynamikregelung (FDR) sein.
Das dynamische Verhalten des Rades wird vorzugsweise über eine sogenannte Regelgröße geregelt. Diese Regelgröße kann beispielsweise die Winkelgeschwindigkeit des Rades oder die Bahngeschwindigkeit des Rades sein, -wobei diese beiden Größen bekanntermaßen über eine Konstante verknüpft sind. In einigen Fällen kann es jedoch ebenso sinnvoll sein, andere, das dynamische Verhalten des Rades beschreibende Größen als Regelgröße zu verwenden, beispielsweise die Winkelbeschleunigung des Rades oder die Bahnbeschleunigung des Rades. Allerdings ist die Messung von Beschleunigungsgrößen häufig mit einem höheren Aufwand verbunden oder ungenau, wie dies vorstehend bereits erläutert wurde.
Die dem Regler zugeführte Rückführgröße, die Informationen über das unbekannte Verhalten von auf das Rad wirkenden Störgrößen enthält, kann ebenfalls die Winkelgeschwindigkeit des. Rades oder die Bahngeschwindigkeit des Rades sein. Üblicherweise wird die Rückführgröße bei Re- gelungseinrichtungen entsprechend der Regelgröße gewählt. Die Rückführgröße wird im Allgemeinen über eine geeignete Messeinrichtung erfasst. Eine derartige Messeinrichtung dient in der Regel nicht zum wertmäßigen Erfassen der Regelgröße, sondern in erster Linie zur Umformung dieser Regelgröße in eine zur weiteren Verarbeitung besser geeignete Größe. Zur weiteren Verarbeitung besonders geeignet sind elektrische Größen, insbesondere die Spannung, da diese nach einer entsprechenden Analog/Digitalwandlung durch geeignete Datenverarbeitungseinrichtungen weiterverarbeitet werden kann. Die Rückführgröße wird mit der Führungsgröße verglichen, die von Außen vorgegeben wird und die im Allgemeinen proportional zum Sollverlauf ist. Dieser Vergleich von Rückführgröße und Führungsgröße erfolgt allgemein in einem Vergleichsglied, indem die sogenannte Regeldifferenz gebildet wird. Ist die Rückführgröße eine elektrische Spannung, so gibt man auch die Füh- rungsgröße als elektrische Spannung vor. Die Differenzbildung kann dann in der Eingangsschaltung eines elektrischen Verstärkers erfolgen, wo die Differenzspannung gebildet wird. Selbstverständlich ist es ebenfalls möglich, die Differenz digital zu bestimmen, wenn sowohl die Rück- führgröße als auch die Führungsgröße in digitaler Form vorliegen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Regelungseinrichtung sind eine Bremsvor- richtung und das Rad Bestandteil einer Regelstrecke, und der Bremsvorrichtung wird ein Signal zugeführt, das das Bremsmoment angibt. Die Bremsvorrichtung bildet in diesem Fall das Stellglied, das neben dem sogenannten Steller Bestandteil der Stelleinrichtung ist. Die Stelleinrich- tung hat insbesondere die Aufgabe, den niedrigen Leis- tungspegel der Regeldifferenz auf den Leistungspegel der Strecke anzuheben, um bei Abweichungen von Führungsgröße und Rückführgröße, das heißt bei vorhandenen Regeldifferenzen, die Regelgröße an den Sollverlauf anzugleichen.
Das vom Regler bestimmte gesamte Moment besteht aus einem linearen Teil und einem nichtlinearen Teil. Der lineare Anteil wird von einem Linearregler ausgegeben. Der nichtlineare Anteil ist das geschätzte Störmoment.
Als Linearregler kommt beispielsweise ein P-, ein PI- oder ein PID-Linearregler in Betracht. Ein P-Glied ist ein proportionales Übertragungsglied. Es handelt sich um ein statisches Element, das lediglich eine Verstärkung oder eine Abschwächung des jeweiligen Eingangssignals bewirkt. Das I-Glied ist ein integrierendes Übertragungs- glied, das eine zeitliche Integration des Eingangssignals zum Ausgangssignal bewirkt. Bei einem PI-Glied handelt es sich um eine entsprechende Kombination, nämlich um eine parallele Schaltung von einem P- und einem I-Glied. Beim D-Glied, das als solches physikalisch-technisch nicht re- alisierbar ist, handelt es sich um ein differenzierendes Übertragungsglied, wobei die entsprechende Kombination des PID-Gliedes durch reale Regler jedoch hinreichend approximiert werden kann.
Dem Fachmann ist klar, dass die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf unterschiedliche Weise verwirklicht werden können. Beispielsweise wird bevorzugt, den Zustandsbeobachter zumindest teilweise durch entsprechende Hard- und Software zu verwirklichen. Dadurch ist eine Anpassung an verschiedene Fahrzeugtypen mit relativ geringem Aufwand möglich. Selbstverständlich ist es ebenfalls denkbar, auf analoge Schaltungskomponenten zurückzugreifen. Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen noch näher erläutert.-
Es zeigen:
Figur 1 ein Blockschaltbild einer zum Stand der Technik zielenden Regelungseinrichtung zum Regeln des dynamischen Verhaltens von einem Fahrzeügrad;
Figur 2 ein Blockschaltbild einer Regelungsstrecke mit zugehörigem Zustandsbeobachter;
Figur 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Regelungseinrichtung mit Zustandsbeobachter;
Figur 4 die Kurvenverläufe für eine Antischlupfregelung gemäß dem Stand der Technik; und
Figur 5 die Kurvenverläufe für eine Antischlupfregelung unter Verwehdung eines Zustandsbeobachters .
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 2 ist ein Blockschaltbild, das eine mögliche Ausführungsform für einen Zustandsbeobachter 12 zeigt, mit dessen Hilfe der Störmomentanteil fs(ω, Mab) geschätzt werden kann. Auf das Rad 22 wirkt ein Antriebsmoment Ma, das von einem nicht dargestellten Antriebsmotor des Fahr- zeugs erzeugt wird. Weiterhin wirkt ein Störmoment Ms auf das Rad 22, wobei das Störmoment Ms beispielsweise durch Reibkräfte, Fahrbahnunebenheiten oder die Fahrbahnsteigung erzeugt werden kann. Hier und in allen anderen Fäl- len können selbstverständlich auch andere Einflüsse in das Störmoment Ms eingehen. Ein Stellglied in Form einer Bremsvorrichtung 21 erzeugt ein Bremsmoment Mb, das ebenfalls auf das Rad 22 wirkt. Ein in Figur 4 nicht dargestellter Regler liefert eine Reglerausgangsgröße u, die ein Gesamtmoment Mab angibt, das von dem auf das Rad 22 wirkenden Antriebsmoment Ma und dem auf das Rad 22 wirkenden Bremsmoment Mb gemäß der Beziehung
Mab = Ma - Mb
abhängt. Das Gesamtmoment Mab sowie das Antriebsmoment Ma werden einem Subtrahierer 50 zugeführt, der über die Beziehung
Mb = Ma '- Mab
das Bremsmoment Mb liefert, das der Bremsvorrichtung 21 zugeführt wird.
Die Dynamik des Rades 22 wird über das Modell
ώ = fL(ω, Mab) + fs(ω, Mab)
beschrieben, wobei fι,(ω, Mab) den linearen Anteil des auf das Rad 22 wirkenden Moments und fs(ω, Mab) das gesamte auf das Rad 22 wirkende Störmoment angibt. Die Regelgröße x ist im dargestellten Fall die Winkelgeschwindigkeit- ω des Rades 22. Die Regelgröße x wird durch eine geeignete Messeinrichtung 30 erfässt, die dem Zustandsbeobachter 12 die aktuelle Winkelgeschwindigkeit des Rades 22 liefert. Auch die Reglerausgangsgröße u = Mab wird dem Zustandsbeobachter 12 zugeführt.
Im dargestellten Fall ist der Zustandsbeobachter 12 durch die Gleichung
x = Ax + bu
definiert. Sowohl die Matrix A als auch der Paramenter b geben dabei Systemparameter an. Der Zustandsvektor hat die Form x ='[ώ, ήs]τ. Dabei ist ώ die geschätzte Winkelgeschwindigkeit des Rades 22 und ήs ist eine weitere Zu- standsgröße, die über den Störmomentanteil fs(ω, Mab) definiert wird. Bei dem in Figur 4 dargestellten Fall ist vorgesehen, -dass die Differentiation von ή durch ein lineares Modell ersetzt wird, um die Berechnung zu vereinfachen. Diese • Linearisierung ist insbesondere für kurze Schätzungszeitintervalle von beispielsweise 100 ms gültig. Aus der Zustandsgröße ήs lässt sich der geschätzte Störmomentanteil fs in bekannter Weise wiedergewinnen, wobei hinsichtlich der genauen mathematischen. Zusammenhänge auf die einschlägige Fachliteratur verwiesen wird. Obwohl der Zustandsbeobachter 12 nur einen Schätzwert fs für den Störmomentanteil fs(ω, Mab) liefert, konvergiert dieser Schätzwert mit zunehmender Zeit gegen den tatsächlichen Störmomentanteil fs(∞, Mab), so dass insgesamt eine ausreichende Genauigkeit erzielt werden kann.
Figur 3 zeigt ein Blockschaltbild einer Regelungseinrichtung, die einen Zustandsbeobachter verwendet. Gemäß dem Blockschaltbild von Figur 3 wird einem Regler 10 eine Führungsgröße w zugeführt, die im vorliegenden Fall durch einen Sollwinkelgeschwindigkeitswert ωs gebildet ist. Im Unterschied zu dem in Figur 1 dargestellten Stand der Technik liefert der Regler 10 eine Reglerausgangsgröße u, die durch ein Gesamtmoment Mab gebildet ist. Dieses Gesamtmoment Mab hängt von dem auf das Rad 22 wirkenden Antriebsmoment Ma und dem auf das Rad 22 wirkenden Bremsmoment wie folgt ab:
Mab = Ma - Mb
Das Antriebsmoment Ma wird dabei von einem nicht dargestellten Antriebsmotor des Fahrzeugs erzeugt. Das auf das Rad 22 wirkende Antriebsmoment Ma ist entweder bekannt, beispielsweise über eine Motorsteuerung oder eine Motorregelung, oder es wird über eine geeignete, in Figur 3 mit 40 bezeichnete Messeinrichtung erfässt. Eine Bremsvorrichtung 21 bildet das Stellglied und erzeugt das Bremsmoment Mb, das auf das Rad 22 wirkt. Die Bremsvorrichtung 21 und das Rad 22 bilden gemeinsam die Regelstrecke 20. Die Regelgröße x ist gemäß Figur 3 durch die Winkelgeschwindigkeit ω des Rades 22 gebildet. Eine Messeinrichtung 30 erfässt die aktuelle Winkelgeschwin- digkeit ω des Rades 22 und führt diese als Rückführgröße r dem Regler 10 zu. Da in der Reglerausgangsgröße u = Mab das Antriebsmoment Ma berücksichtigt ist, muss das dem Stellglied beziehungsweise der Bremsvorrichtung 21 zugeführte Bremsmoment über die Beziehung
Mb Ma - Mab bestimmt werden. Zu diesem Zweck ist ein Subtrahierer 50 vorgesehen, der die entsprechende Rechenoperation durchführt. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, dass die hier einzeln beschriebenen Komponenten, bei- spielsweise der Subtrahierer 50, nicht zwingend einzelne Schaltungskomponenten sind, sondern beispielsweise zusammen mit dem Regler 10 durch geeignete Hard- und Software verwirklicht werden können. Das in diesem Sinn von dem Subtrahierer 50 berechnete Bremsmoment Mb wird über ein geeignetes Signal dem Stellglied 21 zugeführt. Dieses Stellglied 21 übt dann ein entsprechendes Bremsmoment Mb auf das Rad 22 aus.
Obwohl dies. in Figur 3 nicht dargestellt ist, ist es dort wie auch in allen anderen Fällen, problemlos möglich, anstelle der Winkelgeschwindigkeit ω des Rades 22 eine andere Größe als Regelgröße x, Rückführgröße r und Führungsgröße w zu verwenden, solange sich das dynamische Verhalten des Rades 22 durch diese Größe hinreichend be- schreiben lässt.
Auf das Rad 22 wirkt weiterhin ein Störmoment Ms, das messtechnisch nicht oder nur mit erheblichem Aufwand zu erfassen ist.. Dadurch, dass die Dynamik des Rades 22 er- findungsgemäß durch das Modell
ώ = fL(ω, Mab) + fs(ω, Mab)
beschrieben wird, wobei fL(ω, Mab) den linearen Anteil des auf das Rad 22 wirkenden Moments und fs(ω, Mab) das gesamte auf das Rad 22 wirkende Stellmoment angibt, kann der Störmomentanteil jedoch zumindest abgeschätzt werden. Der erfindungsgemäßen Modellierung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass das dynamische Verhalten des Rades 22 immer als die Summe von zwei Teilen betrachtet werden kann: ein einem frei laufenden Rad entsprechendes lineares Verhalten und ein komplexes nicht lineares Verhalten.
Ms Bei dem in Figur 3 dargestellten Regler 10 wird der lineare Momentanteil Ml von einem Linearregler 11 geliefert. Zu diesem Zweck substrahiert ein Subtrahierer 13 von dem als Führungsgröße zugeführten Sollwinkelgeschwindigkeits- wert ωs den zurückgeführten Wert der Winkelgeschwindigkeit ω des Rades 22 und erzeugt so eine Regeldifferenz e. Diese Regeldifferenz e wird dem Linearregler 11 zugeführt, der beispielsweise ein P-, PI- oder PID- Linearregler sein kann. Ein Zustandsbeobachter 12, der wie der in Figur 2 dargestellte Zustandsbeobachter ausgebildet sein kann, ist ebenfalls Bestandteil des Reglers 10. Dem Zustandsbeobachter 12 wird sowohl das Gesamtmoment Mab als auch die Winkelgeschwindigkeit ω des Rades 22 zugeführt. Der Zustandsbeobachter 12 liefert über fs(ω, Mab) einen geschätzten Störmomentanteil Ms . Um das Gesamtmoment Mab als Reglerausgangsgröße u zur Verfügung zu stellen, addiert ein Addierer 14 den von dem Linearregler 11 gelieferten linearen Momentanteil Ml mit dem vom Beobachter geschätzten Störmomentanteil Ms .
Es wird darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemä e Modellierung der Strecke und die Verwendung des Zustandsbeobachters auch dann in Frage kommt, wenn das Antriebsmoment Ma nicht in der in Figur 3 dargestellten Weise in die Regelung eingeht. Figur 4 zeigt die über der Zeit aufgetragenen Kurvenverläufe für eine Antischlupfregelung gemäß dem Stand der Technik für ein Rad auf einer μ-Splitt-Straße. Dabei zeigt die mit 120 bezeichnete Kurve das auf das Rad 22 wirkende Antriebsmoment Ma, das von dem Antriebsmotor des Fahrzeugs erzeugt wird. Die mit 130 bezeichnete Kurve zeigt das Bremsmoment Mb, das von der Bremsvorrichtung 21 auf das Rad 22 übertragen wird. Die mit 140 bezeichnete Kurve zeigt die Fahrzeugreferenzgeschwindigkeit, die pro- portional zur Führungsgröße w = ωs ist. Die mit 150 gekennzeichnete Kurve zeigt den Bremsdruck und die mit 170 gekennzeichnete Kurve zeigt die Radgeschwindigkeit, die proportional zur tatsächlichen Winkelgeschwindigkeit co des Rades 22 ist.
Weiterhin zeigt die Kurve 110 die von einem Zustandsbeobachter 12 geschätzten Störmomente Ms und die Kurve 160 zeigt, die von dem Zustandsbeobachter geschätzte Radgeschwindigkeit. Diese vom Zustandsbeobachter 12 geschätz- ten Werte sind jedoch bei der Regelung gemäß Figur 4 nicht verwendet worden, sondern nur zur Veranschaulichung dargestellt..
Den Kurvenverläufen von Figur 4 ist zu entnehmen, dass das Rad 22 ungefähr zum Zeitpunkt t=121,5s einen unerwünschten Schlupf aufweist. Auf diesen Schlupf reagiert der in -Figur- 1 dargestellte Regler mit einem Aufbau des Bremsmoments Mb, wobei ein entsprechender Bremsdruck er- zeugt wird, der durch die Kurve 150 dargestellt ist. Un- gefähr zum Zeitpunkt t=124s ist die Sollgeschwindigkeit wieder erreicht. Figur 5 zeigt die entsprechenden Kurvenverläufe für eine Antischlupfregelung, bei der die Dynamik des Rades durch das erfindungsgemäße Modell beschrieben wird. Die gesamte Regelungseinrichtung kann dabei prinzipiell einen Aufbau entsprechend Figur 3 mit einem P-Linearregler 11 aufweisen, wobei der Zustandsbeobachter 12 entsprechend Figur 2 ausgebildet sein kann. Die Bezeichnung der Kurven von Figur 6 entspricht denen von Figur 5, wobei in Figur 6 eine weitere Kurve 180 die vorgegebene Radgeschwindigkeit be- zeichnet.
Ebenso wie Figur 4 betrifft auch Figur 5 eine Antischlupfregelung für ein Rad auf einer μ-Splitt-Straße, und es ist zu erkennen, dass das Rad 22 ungefähr zum Zeitpunkt t=21s einen Schlupf aufweist. Auf diesen
'Schlupf reagiert die Antischlupfregelung, indem die
Bremsvorrichtung 21 ein entsprechendes Bremsmoment Mb aufbaut. Im Unterschied zu der Regelung gemäß Figur 5 werden jedoch die Störmomente Ms über den Zustandsbeob- achter 12 kompensiert. Ungefähr zum Zeitpunkt t=22,5s ist die Sollgeschwindigkeit wieder erreicht.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrati- ven Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Angeben der auf ein Rad (22) eines Fahrzeugs wirkenden Störmomente, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:
a) Bereitstellen eines ersten Signals, das ein Gesamtmoment (Mab) angibt, das sich aus einem auf das Rad (22) wirkenden Antriebsmoment (Ma) und einem auf das Rad (22) wirkenden Bremsmoment (Mb) über die Beziehung
Mab = Ma - Mb ergibt, und
b) Beschreiben der Dynamik des Rades (22) durch das Modell ώ = fL(ω, Mab) + fs(ω, Mab),
wobei ω die Winkelgeschwindigkeit des Rades (22), fL(ω, , Mab) den linearen Anteil des auf das Rad wirkenden Moments und fs(ω, Mab) das gesamte auf das Rad (22) wirkende Störmoment angibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es den folgenden weiteren Schritt umfasst: c) Abschätzen von fs(ö- Mab) nach der Zustandsbeob- achtermethode .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- net, dass Schritt c) umfasst, dass der Zustandsbeobachter
(12) durch die Gleichung
x = Ax + bu
definiert wird, wobei A und b Systemparameter angeben, u das auf das Rad (22) wirkende Gesamtmoment Mab angibt und = [ώ, ήs]τ der .Zustandsvektor ist, der die geschätzte Winkelgeschwindigkeit ώ des Rades (22) und eine weitere Zustandsgröße ήs enthält.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Störmomentanteil fs(ω, Mab) als weitere Zustandsgröße ήs definiert wird, und dass die Differentiation von ήs durch ein lineares Mo- dell ersetzt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es bei bekanntem fi(ω, Mab) die Messung von ώ umfasst.
6. Vorrichtung zum Angeben der auf ein Rad (22) eines Fahrzeugs wirkenden Störmomente, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die ein erstes Signal ausgeben, • das ein Gesamtmoment (Mab) angibt, das sich aus ei- ne auf das Rad (22) wirkenden Antriebsmoment (Ma) und einem auf das Rad (22) wirkenden Bremsmoment (Mb) über die Beziehung Mab = Ma - Mb
ergibt, und dass die Beschreibung der Dynamik des Rades (22) über das Modell ώ = fL(ω, Mab) + fs(ω, Mab)
erfolgt, wobei ω die Winkelgeschwindigkeit des Rades (22), fL(ω, Mab) den linearen Anteil des auf das Rad (22) wirkenden Moments und fs(ω, Mab) das gesamte auf das Rad (22) wirkende Störmoment angibt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass fs(ω, Mab) durch einen Zustandsbeobachter (12) geschätzt wird.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustandsbeobachter (12) durch die Gleichung
= Ax + bu
definiert wird, wobei A und b Systemparameter angeben, u das auf das Rad (22) wirkende Gesamtmoment Mab angibt und x = [ώ, ήs]τder Zustandsvektor ist, der die geschätzte Winkelgeschwindigkeit ώ des Rades (22) und eine weitere Zustandsgröße fts enthält.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Störmomentanteil fs(ω, Mab) als weitere Zustandsgröße ήs definiert wird, und dass die Differentiation von ήs durch ein lineares Modell ersetzt wird.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 9, da- durch gekennzeichnet, dass bei bekanntem fjJ(ω, Mab) eine
Messung von ώ erfolgt.
11. Regelungseinrichtung zum Regeln des dynamischen Verhaltens von . wenigstens einem Rad (22) eines Fahrzeugs, wobei die Regelungseinrichtung einen Regler (10) aufweist, dem eine Führungsgröße (w) und eine Rückführgröße (r) zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10 Bestandteil des Reglers (10) ist, und dass der Regler (10) als Reg- lerausgangsgröße (u) das Gesamt oment (Mab) liefert.
12. Regeleinrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das dynamische Verhalten des Rades (22) über eine Regelgröße (x) geregelt wird, und dass die Re- gelgröße (x) die Winkelgeschwindigkeit (ω) des Rades (22) oder die Bahngeschwindigkeit (v) des Rades (22) ist.
13. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführgröße, (r) die Winkelgeschwindigkeit (ω) des Rades (22) oder die Bahngeschwindigkeit (v) des Rades (22) ist.
14. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsgröße (w) eine Winkelsollgeschwindigkeit (ωs) oder eine Bahnsollgeschwindigkeit (vs) angibt.
15. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bremsvorrichtung (21) und das Rad (22) Bestandteil einer Regelstrecke (20) sind, und dass der Bremsvorrichtung (21) ein erstes Sig- nal zugeführt wird, das das Bremsmoment (Mb) angibt.
16. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der lineare Anteil des gesamten Moments Mab von einem Linearregler (11) ausgegeben wird.
17. Regeleinrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Linearregler ein P-, PI- oder PID-Linearregler ist.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10259271B4 (de) * 2001-12-20 2015-04-02 Continental Teves Ag & Co. Ohg Verfahren zum Bestimmen einer Sollspannkraft für eine Radbremse
DE102011004127B4 (de) * 2011-02-15 2019-09-19 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Berechnen eines Drehzahlsignals in einem Kraftfahrzeug

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4679866A (en) * 1983-12-16 1987-07-14 Robert Bosch Gmbh Method for ascertaining the set-point braking moment for the various wheels of a vehicle
EP0636503A1 (de) * 1993-07-30 1995-02-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Verfahren und Einrichtung zur Abschätzung einer auf ein bereiftes Fahrzeugrad einwirkenden Störung auf Basis der Winkelgeschwindigkeit des Rades
DE19519767A1 (de) * 1995-05-30 1996-12-05 Knorr Bremse Systeme Verfahren zum Erzeugen eines der translatorischen Geschwindigkeit eines Fahrzeuges entsprechenden Referenzgeschwindigkeitssignales, insbesondere für mit einer Blockier und/oder Schleuderschutzvorrichtung versehene Fahrzeuge sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4679866A (en) * 1983-12-16 1987-07-14 Robert Bosch Gmbh Method for ascertaining the set-point braking moment for the various wheels of a vehicle
EP0636503A1 (de) * 1993-07-30 1995-02-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Verfahren und Einrichtung zur Abschätzung einer auf ein bereiftes Fahrzeugrad einwirkenden Störung auf Basis der Winkelgeschwindigkeit des Rades
DE19519767A1 (de) * 1995-05-30 1996-12-05 Knorr Bremse Systeme Verfahren zum Erzeugen eines der translatorischen Geschwindigkeit eines Fahrzeuges entsprechenden Referenzgeschwindigkeitssignales, insbesondere für mit einer Blockier und/oder Schleuderschutzvorrichtung versehene Fahrzeuge sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DRAKUNOV S ET AL: "ABS control using optimum search via sliding modes", DECISION AND CONTROL, 1994., PROCEEDINGS OF THE 33RD IEEE CONFERENCE ON LAKE BUENA VISTA, FL, USA 14-16 DEC. 1994, NEW YORK, NY, USA,IEEE, US, 14 December 1994 (1994-12-14), pages 466 - 471, XP010144324, ISBN: 0-7803-1968-0 *
HASHIMOTO M ET AL: "Path tracking control of a non-holonomic modular omnidirectional vehicle", SYSTEMS, MAN, AND CYBERNETICS, 1999. IEEE SMC '99 CONFERENCE PROCEEDINGS. 1999 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON TOKYO, JAPAN 12-15 OCT. 1999, PISCATAWAY, NJ, USA,IEEE, US, 12 October 1999 (1999-10-12), pages 637 - 642, XP010363089, ISBN: 0-7803-5731-0 *
ZANTEN VAN A T ET AL: "DIE FAHRDYNAMIKREGELUNG VON BOSCH", AUTOMATISIERUNGSTECHNIK - AT, OLDENBOURG VERLAG. MUNCHEN, DE, vol. 44, no. 7, 1 July 1996 (1996-07-01), pages 359 - 365, XP000592696, ISSN: 0178-2312 *

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