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DE102005060023A1 - Method and device for determining a maximum coefficient of friction on a wheel of a stationary vehicle - Google Patents

Method and device for determining a maximum coefficient of friction on a wheel of a stationary vehicle Download PDF

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DE102005060023A1
DE102005060023A1 DE200510060023 DE102005060023A DE102005060023A1 DE 102005060023 A1 DE102005060023 A1 DE 102005060023A1 DE 200510060023 DE200510060023 DE 200510060023 DE 102005060023 A DE102005060023 A DE 102005060023A DE 102005060023 A1 DE102005060023 A1 DE 102005060023A1
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DE
Germany
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wheel
vehicle
friction
braked
maximum coefficient
Prior art date
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Application number
DE200510060023
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German (de)
Inventor
Damiano Molfetta
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Siemens Corp filed Critical Siemens Corp
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Priority to PCT/EP2006/068917 priority patent/WO2007068571A1/en
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Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Bei einem Fahrzeug, das mit einer elektrisch steuerbaren Feststellbremse ausgebildet ist, besteht das Problem, dass beim Stillstand oder Parken des Fahrzeugs ein zu bremsendes Rad (11) nicht so individuell abgebremst werden kann, wie es auf Grund seiner tatsächlichen Haftreibung sinnvoll wäre. Beispielsweise ist das Rad (11) auf einer schlüpfrigen Steigungs- oder Gefällstrecke (12) auf Grund seiner geringen Haftreibung blockiert und kann dadurch keinen wesentlichen Beitrag zum Halten des Fahrzeugs beitragen. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, bei einem stehenden Fahrzeug für wenigstens ein zu bremsendes Rad (11) einen maximalen Reibwert zwischen dem Rad (11) und dem Untergrund zu bestimmen. Der maximale Reibwert wird dadurch bestimmt, dass die Betriebsbremse oder die Feststellbremse zunächst festgezogen und dann kontinuierlich so weit gelöst wird, bis das zu bremsende Rad (11) beziehungsweise das Fahrzeug sich zu bewegen beginnt.In a vehicle which is designed with an electrically controllable parking brake, the problem arises that when the vehicle is stationary or parking, a wheel (11) to be braked cannot be braked as individually as it would be useful due to its actual static friction. For example, the wheel (11) is blocked on a slippery uphill or downhill section (12) due to its low static friction and can therefore not make a significant contribution to holding the vehicle. According to the invention, it is therefore proposed, when the vehicle is stationary, to determine a maximum coefficient of friction between the wheel (11) and the ground for at least one wheel (11) to be braked. The maximum coefficient of friction is determined by first applying the service brake or the parking brake and then continuously releasing it until the wheel (11) to be braked or the vehicle begins to move.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Ermittlung eines maximalen Reibwertes an wenigstens einem zu bremsenden Rad eines stehenden Fahrzeugs nach der Gattung der nebengeordneten Ansprüche 1 und 7. Bei Fahrzeugen, die insbesondere mit einer elektrisch steuerbaren Feststellbremse ausgerüstet sind, besteht das Problem, dass beim Stillstand oder einem abgestellten Fahrzeug ein zu bremsendes Rad nicht so individuell gebremst werden kann, wie es auf Grund seiner tatsächlichen Reibwertes sinnvoll wäre. Beispielsweise blockiert das Rad bei einem schlüpfrigen Untergrund einer Steigungs- oder Gefällstrecke auf Grund seines geringen Reibwertes und kann somit keinen wesentlichen Beitrag zum Halten des Fahrzeugs beitragen. Ein Rad, das nur einen geringen Reibwert aufbringen kann, braucht folglich nicht so stark gebremst zu werden wie ein Rad mit einem hohen Reibwert. Andererseits kann bei bekannten Reibwerten die Haltekraft des Rades durch Hinzufügen einer entsprechenden Haftreserve optimiert werden. Dieses ist beispielsweise bei Fahrzeugen interessant, die sich auf Abstellplätzen befinden, deren Steigung sich ändern kann, z. B. in einer Duplex-Garage, auf einer Fähre bei starkem Wellengang, usw.The The invention relates to a method and a device for determining a maximum coefficient of friction on at least one wheel to be braked a stationary vehicle according to the preamble of independent claims 1 and 7. For vehicles, in particular with an electrically controllable Parking brake equipped are the problem that stands at a standstill or a parked Vehicle to be braked wheel not be braked so individually can, as it makes sense due to its actual coefficient of friction would. For example blocks the wheel in a slippery Underground of a slope or downhill due to his low coefficient of friction and thus can not make a significant contribution to Contribute to keeping the vehicle. A wheel that is only a small one Consequently, it does not need to be braked so much to become like a wheel with a high coefficient of friction. On the other hand can at known friction the holding force of the wheel by adding a appropriate adhesive reserve can be optimized. This is for example interesting for vehicles that are in parking lots, whose slope can change, z. Eg in a duplex garage, on a ferry in strong waves, etc.

Es ist bereits bekannt, dass moderne Kraftfahrzeuge mit einer komplexen Sensorik ausgebildet sind, mit denen beispielsweise die Fahrdynamik des Kraftfahrzeugs geregelt werden kann. Dabei erfassen entsprechende Sensoren, wie Beschleunigungssensor, Drehratensensor, Radsensor oder Systeme wie ABS, ESP die während der Fahrt auftretenden Bewegungen um die drei Hauptachsen des Fahrzeugs: Längsachse, Querachse und Hochachse. Aus den von den Sensoren gelieferten Daten wird die Fahrdyna mik gesteuert oder geregelt, d.h. durch Abbremsen eines oder mehrerer Räder oder Drosselung der Motorleistung soll ein Ausbrechen des Fahrzeugs aus der befahrenen Fahrspur verhindert werden. Dieses bekannte Verfahren kann jedoch nur bei einem sich bewegenden Fahrzeug angewendet werden.It It is already known that modern motor vehicles with a complex Sensors are formed, with which, for example, the vehicle dynamics of the motor vehicle can be regulated. At the same time, corresponding Sensors, such as accelerometer, yaw rate sensor, wheel sensor or systems like ABS, ESP while the movement occurring movements around the three main axes of the vehicle: longitudinal axis, Transverse axis and vertical axis. From the data supplied by the sensors the driving dynamics are controlled or regulated, i. by slowing down one or more wheels or throttling the engine power intended to break out of the vehicle be prevented from the busy lane. This known method however, it can only be used on a moving vehicle.

Des Weiteren sind Messsysteme oder Methoden bekannt, mit denen die Haft- bzw. Rollreibung eines Rades bestimmt wird, wenn sich das Fahrzeug auf seiner Fahrbahn bewegt. Dieses geschieht zum Beispiel durch Erkennung des Bremsmomentes und des Schlupfes, wenn die Räder bzw. das Fahrzeug in Bewegung ist. Bei einem stehenden Fahrzeug ist das bekannte Verfahren zur Ermittlung eines Reibwertes jedoch nicht anwendbar.Of Furthermore, measuring systems or methods are known with which the adhesive or rolling friction of a wheel is determined when the vehicle moved on its lane. This happens, for example, through Detection of the braking torque and the slip when the wheels or the vehicle is in motion. For a stationary vehicle that is However, known methods for determining a friction coefficient not applicable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen maximalen Reibwert für ein zu bremsendes Rad eines Fahrzeugs zu bestimmen, wobei das Fahrzeug auf einer Steigungs- oder Gefällstrecke steht und dabei nicht wegrollen soll. Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1 und 7 gelöst.Of the Invention is based on the object, a maximum coefficient of friction for a To determine the wheel to brake a vehicle, the vehicle on a slope or downhill stretch stands and should not roll away. This task is with the characterizing features of the independent claims 1 and 7 solved.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der Vorrichtung zur Ermittlung eines maximalen Reibwertes an wenigstens einem zu bremsenden Rad eines Fahrzeugs ergibt sich der Vorteil, dass bei Kenntnis des Reibwertes zwischen dem Rad und seinem Untergrund neue Reglerstrategien zur Abbremsung des Fahrzeugs entworfen werden können. Das ist beispielsweise für einen PKW, aber auch für große und schwere Fahrzeuge, wie Omnibusse und LKW von Bedeutung, da gegebenenfalls erhebliche Bremskräfte auf die einzelnen Räder übertragen werden müssen. Dieses trifft insbesondere auf ein Fahrzeug zu, das auf einer steileren Steigungs- oder Gefällstrecke abgestellt ist und dabei so sicher abgebremst werden muss, dass ein unerwünschtes Wegrollen mit Sicherheit verhindert wird. Als besonders vorteilhaft wird angesehen, dass beim Abstellen oder Parken des Fahrzeugs die Bremskraft individuell auf die einzelnen Räder entsprechend des tatsächlich auftretenden Reibwertes verteilt werden kann. Daher wird erfindungsgemäß das Rad maximal nur so stark gebremst, wie es der ermittelte Reibwert zulässt. Ein Rad, das einen geringen Reibwert aufweist und somit nur geringe Haltekräfte aufnehmen kann, braucht folglich nur weniger stark gebremst zu werden.at the method according to the invention or the device for determining a maximum coefficient of friction at least one wheel to be braked of a vehicle results in the Advantage that with knowledge of the coefficient of friction between the wheel and his Underground new control strategies designed to decelerate the vehicle can be. This is for example a car, but also for size and heavy vehicles, such as buses and trucks of importance, where appropriate considerable braking forces transferred to the individual wheels Need to become. This applies in particular to a vehicle that is on a steeper Gradient or gradient is turned off and it must be braked so safe that an undesirable Rolling away is prevented with certainty. As a particularly advantageous is considered that when parking or parking the vehicle Braking force individually on the individual wheels according to the actually occurring Frictional value can be distributed. Therefore, according to the invention, the wheel maximum braked only as much as the determined coefficient of friction allows. One Wheel, which has a low coefficient of friction and thus only small holding forces Consequently, need only be slowed down less.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in den nebengeordneten Ansprüchen 1 und 7 angegebenen Verfahrens bzw. der Vorrichtung gegeben. Als besonders vorteilhaft wird angesehen, dass anhand des ermittelten maximalen Reibwertes eine minimale Bremskraft ermittelt wird, mit der das Rad gebremst wird. Das Rad kann somit in den meisten Fällen mit der minimalen Bremskraft blockiert gehalten werden. Dadurch verringert sich der Verschleiß am Bremssystem, so dass eine längere Lebensdauer, insbesondere der mechanisch belasteten Teile des Bremssystems erreicht werden kann.By those in the dependent claims listed activities are advantageous developments and improvements in the sibling claims 1 and 7 given method or device. When Particularly advantageous is considered that based on the determined maximum coefficient of friction a minimum braking force is determined with the wheel is braked. The wheel can thus be used in most cases the minimum braking force are kept blocked. This reduces the wear on the Braking system, allowing a longer Life, especially the mechanically loaded parts of the brake system can be achieved.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, den maximalen Reibwert sukzessiv für wenigstens ein weiteres zu bremsendes Rad, vorzugsweise für die Räder einer Achse zu bestimmen.According to the invention, it is provided the maximum coefficient of friction successively for at least one further to be braked Wheel, preferably for the wheels to determine an axis.

Es erscheint weiterhin von Vorteil, die minimale Bremskraft mit einer Haftreserve zu beaufschlagen, um das Fahrzeug insbesondere bei einer sich ändernden Steigungsstrecke, wie es zum Beispiel bei einer Duplex-Garage oder auf einer Fähre bei starkem Wellengang sein kann, gegen ein ungewolltes Vor- oder Zurückrollen zu sichern, wenn sich die Steigung ändert. Dadurch wird die Sicherung der Standfestigkeit des Fahrzeugs weiter verbessert.It also appears to be advantageous to apply a reserve of adhesive to the minimum braking force, in order to secure the vehicle against accidental roll-back or rollback, especially when there is a changing grade gap, such as may occur in a duplex garage or on a high-tide ferry, when the grade changes. This further improves the stability of the vehicle.

Des weiteren ist vorgesehen, dass das Verfahren zur Ermittlung des maximalen Reibwertes manuell, zum Beispiel bei Betä tigung der Betriebsbremse, oder automatisch bei Erkennen einer Gefahrensituation abgebrochen werden kann.Of Further, it is envisaged that the method for determining the maximum Friction value manually, for example when actuation of the service brake, or aborted automatically when a dangerous situation is detected can be.

Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorgesehen, dass die programmgesteuerte Recheneinheit mit Hilfe des Algorithmus und des ermittelten maximalen Reibwertes für das entsprechende Rad eine minimale Bremskraft bestimmt.For the device according to the invention is provided that the program-controlled computing unit with the help of the algorithm and the determined maximum coefficient of friction for the corresponding Wheel determines a minimum braking force.

Wenn für jedes zu bremsendes Rad ein maximaler Reibwert ermittelt wird, dann können alle Räder individuell und mit minimalen Bremskräften gebremst werden.If for each to brake wheel a maximum coefficient of friction is determined, then all Individual wheels and with minimal braking forces be slowed down.

Zur Ermittlung des Stillstands des Fahrzeugs wird ein Bewegungssensor verwendet, der ohnehin am Fahrzeug vorhanden ist. Üblicherweise ist ein modernes Fahrzeug mit mehreren Bewegungssensoren ausgerüstet, mit denen der Stillstand eines Rades bzw. des Fahrzeugs bestimmt werden kann. Ein solcher Bewegungssensor kann beispielsweise ein Radsensor, ein Beschleunigungssensor, ein Drehratensensor, ein Parksensor oder dergleichen sein. Des Weiteren können zur Ermittlung des Stillstands des Fahrzeugs Regeleinrichtungen für die Fahrdynamik, beispielsweise ein ABS- (Antiblockiersystem) oder ESP-System (Elektronisches Stabilitätsprogramm) verwendet werden.to Determining the stoppage of the vehicle becomes a motion sensor used, which is present anyway on the vehicle. Usually is a modern vehicle equipped with multiple motion sensors, with which determines the standstill of a wheel or the vehicle can. Such a motion sensor may be, for example, a wheel sensor, an acceleration sensor, a rotation rate sensor, a parking sensor or to be like that. Furthermore you can for determining the stoppage of the vehicle control devices for the Driving dynamics, for example, an ABS (Antilock Braking System) or ESP system (Electronic Stability Program) be used.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.One embodiment The invention is illustrated in the drawing and will become apparent in the following description explained in more detail.

1 zeigt in vereinfachter Darstellung ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ermittlung eines Reibwertes an einem Rad des Fahrzeugs, 1 shows a simplified representation of a block diagram of a device according to the invention for determining a coefficient of friction on a wheel of the vehicle,

2 zeigt ein Diagramm mit einer schiefen Ebene, die einen Steigungswinkel α aufweist, 2 shows a diagram with an inclined plane, which has a pitch angle α,

3 zeigt ein erstes Flussdiagramm mit einem Testlauf A und 3 shows a first flowchart with a test run A and

4 zeigt ein zweites Flussdiagram mit einem Testlauf B. 4 shows a second flowchart with a test run B.

In 1 ist in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10 dargestellt, mit der eine Bremskraft unter Berücksichtigung eines Reibwertes zwischen einem zu bremsenden Rad eines Fahrzeugs und seinem Untergrund ermittelt werden kann. Wie 1 weiter entnehmbar ist, weist die Vorrichtung 10 (Auswertevorrichtung) eine programmgesteuerte Recheneinheit 1, einen Speicher 2 und eine Schnittstelle 3 auf. In dem Speicher 2 sind beispielsweise Messdaten und Vergleichswerte für Reibwerte usw. gespeichert. Des Weiteren ist in dem Speicher 2 das Steuerprogramm für die Recheneinheit 1 abgelegt. Das Steuerprogramm enthält einen Algorithmus, mit dem das Verfahren zur Ermittlung der Bremskraft gesteuert wird. Der Algorithmus wird später im Wesentlichen zu den 3 und 4 noch erläutert.In 1 is a schematic representation of an inventive device 10 represented, with which a braking force can be determined taking into account a coefficient of friction between a wheel to be braked a vehicle and its base. As 1 is further removed, the device 10 (Evaluation device) a program-controlled computing unit 1 , a store 2 and an interface 3 on. In the store 2 For example, measurement data and comparison values for friction coefficients etc. are stored. Furthermore, in the memory 2 the control program for the arithmetic unit 1 stored. The control program contains an algorithm with which the method for determining the braking force is controlled. The algorithm later becomes essentially the same 3 and 4 still explained.

Die Auswertevorrichtung 10 ist eingangsseitig mit einem oder mehreren Bewegungssensoren 6 bis 9 verbunden. Dieses kann beispielsweise ein Beschleunigungssensor 6, ein Drehratensensor 7, ein Radsensor 8, ein Parksensor 9 und ähnliches sein. Des Weiteren kann die Auswertevorrichtung 10 mit einem ABS-System und/oder einem ESP-System verbunden sein. Auf Grund der von den Bewegungssensoren 6 bis 9 gesendeten Signale ermittelt die Auswertevorrichtung 10 zunächst einen Stillstand des Fahrzeugs, beispielsweise eines PKWs, Omnibusses oder dergleichen, und aktiviert dann gegebenenfalls die Ermittlung des Reibwertes beziehungsweise der Bremskraft an wenigstens einem zu bremsenden Rad des Fahrzeugs.The evaluation device 10 is input side with one or more motion sensors 6 to 9 connected. This can for example be an acceleration sensor 6 , a rotation rate sensor 7 , a wheel sensor 8th , a parking sensor 9 and the like. Furthermore, the evaluation device 10 be connected to an ABS system and / or an ESP system. Because of the motion sensors 6 to 9 sent signals determines the evaluation device 10 First, a standstill of the vehicle, such as a car, bus or the like, and then optionally activates the determination of the coefficient of friction or the braking force to at least one wheel to be braked the vehicle.

In 2 wird die Funktionsweise des der Erfindung zu Grunde liegenden Verfahrens zur Ermittlung des Reibwertes an einem Rad eines Fahrzeugs näher erläutert. In vielen Fahrzeugen, insbesondere in Fahrzeugen der Oberklasse, wird anstelle der sonst üblichen Hand- oder Fußbremse eine elektrisch betätigte Feststellbremse verwendet. Durch die Verwendung einer elektrischen Feststellbremse können konstruktive Vorteile für das Fahrzeug erreicht werden, insbesondere vereinfacht sich dadurch der Aufbau. Bekannte elektrisch betätigte Feststellbremsen haben jedoch den Nachteil, dass die Bremskraft, d.h. die Kraft, die vom Bremssystem aufgebracht wird und auf den Bremssattel wirkt, auf die maximale Stellkraft eines Stellmotors ausgelegt ist, auch wenn diese Kraft nicht immer in vollem Umfang benötigt wird. Dadurch erhöht sich der Verschleiß an den sich bewegenden oder die Bremskraft aufnehmenden Bauteilen, so dass diese stärker dimensioniert werden müssen.In 2 the operation of the method of the invention for determining the coefficient of friction on a wheel of a vehicle is explained in more detail. In many vehicles, especially in luxury vehicles, an electrically operated parking brake is used instead of the usual hand or foot brake. By using an electric parking brake constructive advantages for the vehicle can be achieved, in particular simplifies the structure. However, known electrically operated parking brakes have the disadvantage that the braking force, ie the force which is applied by the brake system and acts on the brake caliper, is designed for the maximum actuating force of a servomotor, even if this power is not always needed in full. This increases the wear on the moving or the braking force receiving components, so that they must be more strongly dimensioned.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird für jedes zu bremsende Rad zunächst individuell ein maximaler Reibwert bestimmt und daraus beispielsweise eine entsprechende Bremskraft für ein zu bremsendes Rad abgeleitet, mit der die Radbremse betätigt wird. Die Bremskraft wird als minimale Bremskraft in Abhängigkeit von einem maximal möglichen Reibwert ermittelt, der zwischen dem Rad und seinem Untergrund wirkt und auf der Steigungs- oder Gefällstrecke eine entsprechende Reibkraft oder Haltekraft aufbaut. Der maximale Reibwert beziehungsweise eine maximale Haltekraft ist erreicht, wenn bei einem Testlauf die Bremse kontinuierlich gelöst wird, bis sich das Fahrzeug geringfügig bergab bewegt. Blockiert dabei ein Rad, dann bedeutet dies, dass der Reibwert zwischen diesem Rad und seinem Untergrund geringer ist als an den sich noch drehenden Rädern. Das blockierende Rad hat dann entsprechend seinem maximalen Reibwert seine maximale Haltekraft erreicht. Das Verfahren arbeitet automatisch und kann alterna tiv auch vom Fahrer des Fahrzeugs, beispielsweise durch Betätigung einer Taste gestartet werden.at the method according to the invention is for each wheel to be braked first individually determines a maximum coefficient of friction and from it, for example a corresponding braking force for derived a wheel to be braked, with which the wheel brake is actuated. The braking force is as a minimum braking force in dependence from a maximum possible Friction value determined, which acts between the wheel and its base and on the slope or downhill section builds up a corresponding frictional force or holding force. The maximum coefficient of friction or a maximum holding force is achieved when at a test run the brake is released continuously until the vehicle slight moved downhill. Blocking a wheel, it means that the coefficient of friction between this wheel and its ground is lower is as at the still rotating wheels. The blocking wheel then has its maximum holding power according to its maximum coefficient of friction reached. The procedure works automatically and can be alternative also by the driver of the vehicle, for example by pressing a Button are started.

Des Weiteren ist vorgesehen, dass das Programm zur Ermittlung der Reibwert beispielsweise durch Betätigung der Betriebsbremse durch den Fahrer oder automatisch abgebrochen werden kann, insbesondere beim Auftreten einer Gefahrensituation.Of Furthermore, it is provided that the program for determining the coefficient of friction for example, by operation the service brake is canceled by the driver or automatically can be, especially when a dangerous situation.

Da in der Ebene keine automatische Aktivierung der Feststellbremse benötigt wird, beziehungsweise hier die Bremskraft sehr gering bleiben kann, wird dieses Verfahren im wesentlichen auf Steigungs- oder Gefällstrecken angewendet, bei denen ein ungewolltes Rollen des Fahrzeugs aus Sicherheitsgründen unbedingt verhindert werden muss. Eine weitere Voraussetzung für die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass sich das Fahrzeug im Stillstand befindet. Die Ermittlung des Reibwertes und insbesondere der Bremskraft erfolgt daher an einem stehenden Fahrzeug. Um die Bremskraft optimiert einsetzen zu können, muss des Weiteren eine Verteilung der Radlasten des Fahrzeugs bekannt und jedes Rad einzeln bremsbar sein.There in the plane no automatic activation of the parking brake needed is, or here the braking force can remain very low, This method is essentially on inclines or slopes For safety reasons, it is absolutely essential that the vehicle should not roll unintentionally must become. Another prerequisite for the application of the method according to the invention is that the vehicle is at a standstill. The determination of the Frictional value and in particular the braking force is therefore at a stationary vehicle. In order to use the braking force optimized, must Furthermore, a distribution of the wheel loads of the vehicle known and each wheel can be braked individually.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der ermittelte Reibwert nicht nur zur Bestimmung der Bremskraft, sondern auch für weitere Fahrzeugfunktionen verwendet werden kann. Beispielsweise kann bei einem bekannten Reibwert ein maximales Fahrzeuggewicht oder eine maximale Zuladung für eine bestimmte Steigungsstrecke berechnet werden. Alternativ lässt sich bei bekanntem Reibwert der maximale Steigungswinkel für einen Fahrweg vorgeben.According to the invention, it is provided that the determined coefficient of friction not only for determining the braking force, for .... As well additional vehicle functions can be used. For example can with a known coefficient of friction a maximum vehicle weight or a maximum payload for a certain slope distance are calculated. Alternatively, you can with a known coefficient of friction, the maximum pitch angle for a Specify travel path.

Das Ausführungsbeispiel betrifft ein Fahrzeug mit vier Rädern, die mit der Feststellbremse gebremst werden sollen. Bei mehr oder weniger Rädern ist der Algorithmus entsprechend anzupassen. Wie bereits erwähnt, basiert das Verfahren zur Be stimmung der Bremskräfte darauf, dass die Betriebsbremse oder alternativ die Feststellbremse zunächst festgezogen und dann kontinuierlich soweit gelöst wird, bis sich das Fahrzeug bewegt. Blockiert dabei ein Rad, dann ist das ein Hinweis darauf, dass an diesem Rad der Reibwert geringer ist als an einem rollenden Rad. Es wird dabei nur ein minimaler Rollweg, beispielsweise werden nur wenige Zentimeter benötigt. Auf keinen Fall darf das Fahrzeug dabei ein Hindernis berühren oder jemanden gefährden. Zur Ermittlung der Bewegung wird wenigstens ein Signal von einem der angeschlossenen Bewegungssensoren 6 bis 9 ausgewertet. Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Algorithmus, bei dem bekannte Fahrzeugparameter wie das Fahrzeuggewicht, die Gewichtsverteilung sowie der Steigungswinkel der Fahrbahn berücksichtigt werden, wird der Reibwert und/oder die Bremskraft für das betreffende Rad berechnet. Der Testdurchlauf wird mindestens einmal für jedes Rad durchlaufen, um die Reibwerte oder Bremskräfte an allen zu bremsenden Rädern zu ermitteln.The embodiment relates to a vehicle with four wheels to be braked with the parking brake. For more or fewer wheels, the algorithm must be adjusted accordingly. As already mentioned, the method for determining the braking forces is based on that the service brake or alternatively the parking brake is first tightened and then released continuously until the vehicle moves. Blocking a wheel, then that is an indication that this wheel is the coefficient of friction is less than on a rolling wheel. It is doing only a minimal taxiway, for example, only a few centimeters are needed. Under no circumstances should the vehicle touch an obstacle or endanger someone. To determine the movement is at least one signal from one of the connected motion sensors 6 to 9 evaluated. With the aid of the algorithm according to the invention, in which known vehicle parameters such as the vehicle weight, the weight distribution and the gradient angle of the road are taken into account, the coefficient of friction and / or the braking force for the relevant wheel is calculated. The test run is run at least once for each wheel to determine the coefficients of friction or braking forces on all wheels to be braked.

2 zeigt ein Diagramm mit einer schiefen Ebene, die einer Gefäll- oder Steigungsstrecke nachgebildet ist. Auf der schiefen Ebene sind zwei Räder 11 dargestellt, die an zwei entsprechend angeordneten Achsen des Fahrzeugs angebracht sind. Gemäß 2 besitzt die Steigung der schiefen Ebene den Steigungswinkel α, der auf das Fahrzeug wirkt. Das Fahrzeug hat die Fahrzeuggewichtskraft G mit den beiden Komponenten G1 beziehungsweise G2, die sich auf die beiden Achsen der Räder 11 beziehungsweise auf die beiden Räder links und rechts der beiden Achse verteilt und die Normalkräfte N1 bzw. N2 erzeugt. Zum Abbremsen des Fahrzeugs, das beispielsweise i = 4 zu bremsende Räder aufweist, ist somit die Reib- oder Haltekraft der vier Räder FBp1, FBp2, FBp3, FBp4 erforderlich. Auf Grund der physikalischen Zusammenhänge ergibt sich somit für die Haltekraft:

Figure 00090001
μi entspricht dabei dem maximalen Reibkoeffizienten am Rad i, der Steigungswinkel α ist > 0 und die Normalkräfte Ni entsprechen den Normalkräften N1, N2, N3 und N4 entsprechend der Fahrzeuggewichtskraft G. 2 shows a diagram with an inclined plane that is modeled on a slope or slope distance. On the inclined plane are two wheels 11 represented attached to two correspondingly arranged axes of the vehicle. According to 2 For example, the slope of the inclined plane has the pitch angle α acting on the vehicle. The vehicle has the vehicle weight G with the two components G1 and G2, respectively, referring to the two axles of the wheels 11 or distributed to the two wheels left and right of the two axis and generates the normal forces N 1 and N 2 . For braking the vehicle, which has, for example, i = 4 wheels to be braked, the friction or holding force of the four wheels F Bp1 , F Bp2 , F Bp3 , F Bp4 is thus required. Due to the physical relationships thus results for the holding force:
Figure 00090001
μ i corresponds to the maximum friction coefficient on the wheel i, the pitch angle α is> 0 and the normal forces N i correspond to the normal forces N 1 , N 2 , N 3 and N 4 corresponding to the vehicle weight force G.

Durch Umformen der obigen Haltebedingung (1) lässt sich daraus die Haltebedingung (2) ableiten:

Figure 00090002
mit den ,minimal erforderlichen Reibkoeffizienten' μ * / i und der Gewichtskraftverteilung γi.By transforming the above holding condition ( 1 ) the holding condition ( 2 ) derive:
Figure 00090002
with the, minimally required coefficients of friction 'μ * / i and the weight distribution γ i .

Ein Verfahren zur Berechnung der Gewichtskraftverteilung γi ist beispielsweise aus der DE 19603430 A1 bekannt. Hier kann die Gewichtskraftverteilung γi berechnet werden, wenn sich das Fahrzeug in der Ebene befindet, d.h. der Steigungswinkel α ist 0. In der genannten Druckschrift wird die Gewichtsverteilung mit Hilfe eines Gierratensensors durch Auswertung der Nickbewegung des Kraftfahrzeugs bestimmt. Aus den Sensorsignalen können die Achslasten und/oder die Radaufstandskräfte des Fahrzeugs berechnet werden. Des Weiteren werden in einem Steuerrechner die Winkelgeschwindigkeit in Fahrzeuglängsrichtung bis zu dem Nickwinkel aufintegriert und die Winkelgeschwindigkeit in Fahrzeugquerrichtung bis zu dem Wankwinkel aufintegriert. Aus dem Nickwinkel, dem Wankwinkel, der Geländesteigung, dem linken und rechten Radstand, der vorderen und der hinteren Spur sowie der Fahrzeuggeschwindigkeit lässt sich dann die Achslastverteilung berechnen.A method for calculating the weight distribution γ i is, for example, from DE 19603430 A1 known. Here, the weight force distribution γ i can be calculated when the vehicle is in the plane, ie, the pitch angle α is 0. In the cited document, the weight distribution is determined by means of a yaw rate sensor by evaluating the pitching motion of the motor vehicle. From the sensor signals, the axle loads and / or the wheel contact forces of the vehicle can be calculated. Furthermore, in a control computer, the angular velocity in the vehicle longitudinal direction is integrated up to the pitch angle and the angular velocity in the vehicle transverse direction is integrated up to the roll angle. From the pitch angle, the roll angle, the terrain slope, the left and right wheelbase, the front and rear lane and the vehicle speed can then calculate the axle load distribution.

Das oben genannte Verfahren zur Bestimmung der Achslastverteilung in der Ebene muss noch für das Fahrzeug umgerechnet werden, das es sich erfindungsgemäß auf dem schiefen Untergrund befindet. Der Untergrund hat dabei den Steigungswinkel α. Der Steigungswinkel α wird von einem Steigungswinkelsensor 4 gemessen, mit dem die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenfalls verbunden ist.The abovementioned method for determining the axle load distribution in the plane must still be converted for the vehicle, which according to the invention is located on the inclined ground. The background has the pitch angle α. The pitch angle α is determined by a pitch angle sensor 4 measured, with which the device according to the invention is also connected.

Die Ermittlung des maximalen Reibwertes μi für ein Rad i erfolgt nun nach der nachfolgenden Ungleichung (3), wenn die Bremskraftverteilung proportional mit der Gewichtskraftverteilung ist, d.h. wenn μi = konstant ist: μi ≥ tgα, ∀i∊[1;4], Ungleichung(3) The determination of the maximum coefficient of friction μ i for a wheel i now takes place according to the following inequality (3) if the brake force distribution is proportional to the weight force distribution, ie if μ i = constant: μ i ≥ tgα, ∀iε [1; 4], inequality (3)

In der Ungleichung (3) bedeutet ∀i∊[1;4] für alle Elemente von i für die Räder i=1 bis i=4. Die obige Ungleichung (3) wird für alle Räder ermittelt, die bei dem stehenden Fahrzeug gebremst werden sollen.In the inequality (3) means ∀iε [1; 4] for all Elements of i for the wheels i = 1 to i = 4. The above inequality (3) is determined for all wheels that are in the be braked stationary vehicle.

Der der Erfindung zu Grunde liegende Algorithmus wird nun nachfolgend an Hand der beiden Flussdiagramme entsprechend den 3 und 4 näher erläutert. Zunächst wird das Programm mit einem Testlauf A gestartet, wie er in 3 dargestellt ist. Nach einem Start in Position 20 wird zunächst die Betriebsbremse oder alternativ die Feststellbremse voll betätigt und dann proportional zur Radlast die Bremskraft kontinuierlich an allen Radbremsen reduziert. In Position 22 wird geprüft, ob die Ungleichung (3) für alle Räder erfüllt ist. Ist das der Fall, dann wird bei „ja" in Position 23 festgestellt, dass sich das Fahrzeug nicht bewegt. In Position 24 wird geprüft, ob die minimale Bremskraft, mit der das Fahrzeug gerade noch auf der Steigung zu halten ist, erreicht wurde. Ist das nicht der Fall, dann springt das Programm bei „nein" auf die Position 21 zurück. Im anderen Fall wird bei „ja" wird bei Position 28 mit dem Testlauf B2 begonnen, wie es entsprechend der 4 später noch näher erläutert wird.The algorithm underlying the invention will now be described below with reference to the two flow charts corresponding to 3 and 4 explained in more detail. First, the program is started with a test run A, as in 3 is shown. After a start in position 20 First, the service brake or alternatively the parking brake is fully actuated and then reduced in proportion to the wheel load, the braking force continuously on all wheel brakes. In position 22 it is checked whether the inequality (3) for all wheels is fulfilled. If this is the case, then in "yes" in position 23 determined that the vehicle is not moving. In position 24 It is checked whether the minimum braking force with which the vehicle is just to be kept on the slope has been reached. If this is not the case then the program jumps to "no" on the position 21 back. In the other case, when "yes" is at position 28 started with the test run B2, as it according to the 4 will be explained later in more detail.

Wurde die Abfrage in Position 22 mit „nein" entschieden, d.h. die Ungleichung (3) ist für alle Räder nicht erfüllt, dann bedeutet es gemäß Position 25, dass das Fahrzeug rollt bzw. dass das Rad, an dem die Ungleichung (3) nicht erfüllt ist, blockiert ist. In diesem Fall wird in Position 26 der Reibwert des blockierten Rades berechnet, wie später noch mit der Gleichung 6 gezeigt wird. Analog lässt sich die maximale Haltekraft des Rades oder eine minimal aufzubringende Bremskraft bestimmen. Danach wird entsprechend der Position 27 mit dem Testlauf B1 begonnen. Vor jedem Testlauf wird die Bremskraft initialisiert, d.h. es wird die Bremskraft proportional zur Lastverteilung zu allen Rädern erhöht, um das Fahrzeug auf der Steigungs- oder Gefällstrecke sicher zu halten.Was the query in position 22 with "no" decided, ie the inequality (3) is not fulfilled for all wheels, then it means according to position 25 in that the vehicle is rolling or that the wheel on which the inequality (3) is not fulfilled is blocked. In this case will be in position 26 the coefficient of friction of the locked wheel is calculated, as will be shown later with equation 6. Similarly, the maximum holding force of the wheel or a minimum applied braking force can be determined. After that, according to the position 27 started with the test run B1. Before each test run, the braking force is initialized, ie the braking force is increased in proportion to the load distribution to all wheels in order to keep the vehicle safe on the slope or downhill section.

Zum besseren Verständnis wird zunächst das Flussdiagramm des Testlaufes B (1/2) entsprechend der 4 näher erläutert. Das Programm startet in Position 40. Im Unterschied zum Testlauf A wird beim Testlauf B (1/2) ein zu prüfendes Rad gewählt, an dem die Bremskraft erhöht wird. Im Gegenzug wird an den anderen drei Rädern die Bremskraft reduziert. Die Summe der Bremskräfte bleibt aber konstant und entspricht der minimalen Bremskraft der einzelnen Räder für die Steigung. Dabei ist die Bremskraftverteilung proportional zur Radlast.For a better understanding, first the flow chart of the test run B (1/2) corresponding to 4 explained in more detail. The program starts in position 40 , In contrast to test run A, a wheel to be tested is selected during test run B (1/2) at which the braking force is increased. In return, the braking force is reduced at the other three wheels. The sum of the braking forces remains constant and corresponds to the minimum braking force of the individual wheels for the slope. The braking force distribution is proportional to Wheel load.

Entsprechend 4 wird in Position 40a zunächst die Bremskraft an allen Rädern initialisiert, danach wird in Position 41 ein Prüfrad i ~ ausgewählt. In Position 42 wird an dem Prüfrad i ~ die Bremskraft kontinuierlich erhöht. Gleichzeitig wird an den restlichen drei Rädern i gemäß Position 43 die Bremskraft reduziert. In Position 44 ist das Programm zu Ende bzw. es beginnt wieder in Position 40.Corresponding 4 will be in position 40a First, the braking force on all wheels initialized, then in position 41 a test wheel i ~ selected. In position 42 the braking force is continuously increased on the test wheel i ~. At the same time, the remaining three wheels are moved according to position 43 the braking force is reduced. In position 44 the program is over or it starts again in position 40 ,

Der Testlauf B (1/2) unterscheidet zwei Fälle B1 und B2. Diese beiden Fälle B1, B2 sind im Flussdiagramm der 3 dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.The test run B (1/2) distinguishes two cases B1 and B2. These two cases B1, B2 are in the flow chart of 3 and are explained in more detail below.

Beim Fall B2 wurde kein blockiertes Rad im Testlauf A festgestellt, d.h.: ∀i∊[1;4]; μi ≥ tgα In case B2, no blocked wheel was detected in test run A, ie: ∀iε [1; 4]; μ i ≥ tgα

Im Flussdiagramm der 3 wird fortgefahren: Entsprechend der Position 31 wird nun geprüft, ob sich das Fahrzeug bewegt. Bewegt sich das Fahrzeug nicht, dann wird bei „nein" in Position 32 geprüft, ob die Minimalkraft (minimale Bremskraft) erreicht ist. Ist das der Fall, dann wird bei „ja" in Position 34 der Reibwert des Prüfrades mit der noch später zu erläuternden Gleichung 9 berechnet.In the flowchart of 3 is continued: According to the position 31 Now it is checked whether the vehicle is moving. If the vehicle does not move, then "no" is in position 32 checked whether the minimum force (minimum braking force) is reached. If this is the case, then in "yes" in position 34 the coefficient of friction of the test wheel with the equation 9 to be explained later.

Wurde dagegen die Minimalkraft in Position 32 nicht erreicht, dann wird in Position 33 die Bremskraft am Prüfrad erhöht und die Bremskraft an den übrigen Rädern reduziert. Danach springt das Programm auf Position 31 zurück.On the other hand, the minimum force became in position 32 not reached, then gets in position 33 increases the braking force on the test wheel and reduces the braking force on the other wheels. Then the program jumps to position 31 back.

Wurde jedoch in Position 31 das Prüfrad blockiert und festgestellt, dass sich das Fahrzeug bewegt, dann wird bei „ja" in Position 35 der Reibwert des Prüfrades mit der Gleichung 8 berechnet, wie später noch näher erläutert wird. Anschließend springt das Programm auf Position 36. Hier wird geprüft, ob die Reibwerte an allen zu bremsenden Rädern berechnet sind. Ist dies der Fall, dann wird bei „ja" das Programm in Position 37 beendet. Im anderen Fall wird bei „nein" in Position 30 ein neues Prüfrad ausgewählt. In Position 29 wird geprüft, ob es sich um den Testlauf-Fall B1 oder B2 handelt. Handelt es sich um den Fall B1, dann springt das Programm auf Position 27 zurück. Handelt es sich dagegen um den Fall B2, dann springt das Programm auf Position 28 zurück.But was in position 31 the test wheel locks and determines that the vehicle is moving then "yes" into position 35 the coefficient of friction of the test wheel with the equation 8 is calculated, as will be explained later. Then the program jumps to position 36 , Here it is checked whether the coefficients of friction are calculated on all wheels to be braked. If this is the case, then with "yes" the program becomes in position 37 completed. In the other case, when "no" in position 30 a new test wheel selected. In position 29 it is checked whether it is the test run case B1 or B2. If the case is B1 then the program jumps to position 27 back. If, on the other hand, it is case B2, then the program jumps to position 28 back.

Der Fall B1 bedeutet, dass ein Rad im Testlauf A blockiert hat, wie später noch zu den Gleichungen (10a) und (10b) näher erläutert wird.Of the Case B1 means that a wheel in the test run has blocked A, like later is explained in more detail to the equations (10a) and (10b).

Beim Fall B1 wird entsprechend der Haltebedingung nach Gleichung (10a) bzw. (10b) die Prüfung analog zum Fall B2 in Position 31 fortgeführt. Der Prüfungsablauf bis zum Programmende in Position 37 ist der gleiche, wie er zuvor für den Fall B2 beschrieben wurde, so dass eine Widerholung nicht erforderlich erscheint.In case B1, according to the holding condition according to equation (10a) or (10b), the test is in analogy to case B2 in position 31 continued. The examination process until the end of the program in position 37 is the same as described previously for the case B2, so that a repetition does not seem necessary.

Entsprechend den beiden zuvor beschriebenen Testläufen A und B1/B2 wird nun der erfindungsgemäße Algorithmus an Hand der nachfolgend dargestellten Gleichungen näher erläutert. Entsprechend Position 21 (3) setzt der Testlauf A ein. Während die Bremskräfte kontinuierlich bis auf ein Minimum reduziert werden und die Bremskraftverteilung proportional bleibt, wird die Gültigkeit der Ungleichung 3 an allen Rädern überprüft (Position 22). Beginnt das Fahrzeug sich zu bewegen, was beispielsweise durch einen Bewegungssensor, Drehzahlsensor, Fahrdynamikbeschleunigungssensor oder dergleichen signalisiert wird, dann wird mit Hilfe der Drehzahlsensoren ermittelt, welches Rad blockiert. Bei dem blockierten Rad wird die Ungleichung (3) nicht mehr erfüllt, d.h. für den Reibwert gilt:

Figure 00130001
According to the two test runs A and B1 / B2 described above, the algorithm according to the invention will now be explained in more detail with reference to the equations presented below. According to position 21 ( 3 ) runs the test run A. While the braking forces are continuously reduced to a minimum and the braking force distribution remains proportional, the validity of inequality 3 on all wheels is checked (position 22 ). If the vehicle starts to move, which is signaled for example by a motion sensor, speed sensor, vehicle dynamics acceleration sensor or the like, it is determined with the aid of the rotational speed sensors which wheel is blocked. In the case of the blocked wheel, the inequality (3) is no longer satisfied, that is to say for the coefficient of friction:
Figure 00130001

Das Rad mit dem geringsten Reibwert ist somit detektiert. Damit kann nun der Reibwert und folglich die maximale Reibkraft beziehungsweise Haltekraft an diesem Rad aus den bekannten Größen (Steigungswinkel α, Gewichtskraftverteilungen γi und μ*) berechnet werden. Für die Berechnung des Reibwertes

Figure 00140001
gelten die Bedingungen der Gleichungen (4) und (5):
Figure 00140002
The wheel with the lowest coefficient of friction is thus detected. Thus, the coefficient of friction and consequently the maximum frictional force or holding force on this wheel can now be calculated from the known variables (pitch angle α, weight-force distributions γ i and μ *) be calculated. For the calculation of the coefficient of friction
Figure 00140001
the conditions of equations (4) and (5) apply:
Figure 00140002

Daraus ergibt sich für den Reibkoeffizienten gemäß Gleichung (6)

Figure 00140003
mit μ* als aktueller, minimal erforderlicher Reibwert.This results in the friction coefficient according to equation (6)
Figure 00140003
With μ * as current, minimum required coefficient of friction.

Der Testlauf A ist abgeschlossen, wenn ein blockiertes Rad erkannt wurde und dessen maximaler Reibwert beziehungsweise die maximale Haltekraft berechnet wurde oder wenn im Testlauf A die Bremskraft auf ein Minimum abgesenkt wurde, mit dem das Fahrzeug auf der Steigung gerade noch gehalten wird, und das Fahrzeug keine Bewegung vollzogen hat (vgl. 3, Position 24). Anschließend wird mit dem Testlauf B entsprechend den Positionen 27 bzw. 28 fortgefahren. Hierbei ergeben sich abhängig vom Testlauf A die beiden unterschiedlichen Fälle:
Fall B2: Es hat kein Rad blockiert im Testlauf A und
Fall B1: Es hat ein Rad blockiert.The test run A is completed when a blocked wheel has been detected and its maximum friction value or the maximum holding force has been calculated or if in test run A, the braking force has been lowered to a minimum, with the vehicle is just held on the slope, and the vehicle has not performed any movement (cf. 3 , Position 24 ). Subsequently, with the test run B according to the positions 27 respectively. 28 continued. Depending on the test run A, the two different cases result:
Case B2: There was no wheel blocked in test run A and
Case B1: It blocked a wheel.

Hat sich kein Rad bewegt bzw. alle Räder sind gleichzeitig bei eingestellten Kraftminimum erst gerollt, so wird an allen Rädern die Ungleichung (3) erfüllt.Has no wheel moves or all wheels at the same time rolled at set minimum force, so will be on all wheels satisfies the inequality (3).

Entsprechend dem Fall B2, wenn im Testlauf A kein Rad blockiert wird, gilt die Formel: ∀i∊[1;4]; μi ≥ tgα Ungleichung(3). According to the case B2, if in test run A no wheel is blocked, the formula is: ∀iε [1; 4]; μ i ≥ tgα inequality (3).

Die Haltebedingung (2) behält nach wie vor ihre Gültigkeit. Das zu prüfende Rad wird mit i ~ indiziert. Die Haltebedingung kann somit umgeformt werden zu folgender Form:

Figure 00150001
wobei μ* ≤ tgα ist, da die Bremskraft an den nicht geprüften Rädern reduziert wird und die Bremskraft an dem Rad i ~ erhöht wird. Die Summe der vier Bremskräfte an den vier Rädern muss wiederum mindestens der minimalen Bremskraft entsprechen, um das Fahrzeug auf der Steigungs- bzw. Gefällstrecke zu halten. Hierbei können die folgenden zwei Zustände eintreten:

  • 1. Das Fahrzeug bewegt sich, d.h. das Rad i ~ ist blockiert und die Räder i ≠ i ~ rollen, da sie weniger gebremst sind als ihr Bremspotential μi ≥ tgα beträgt. Der Reibkoeffizient
    Figure 00150002
    des Rades i ~ berechnet sich dann zu
    Figure 00160001
  • 2. Das Fahrzeug bewegt sich nicht, solange der minimal erforderliche Reibwert μ* > 0 ist. Der Reibkoeffizient
    Figure 00160002
    des Rades i ~ berechnet sich dann zu
    Figure 00160003
    Dieses Testverfahren wird nun für die übrigen Räder noch drei Mal wiederholt.
The holding condition (2) still retains its validity. The wheel to be tested is indexed. The holding condition can thus be reshaped to the following form:
Figure 00150001
in which μ * ≤ tgα is because the braking force on the non-tested wheels is reduced and the braking force on the wheel i ~ is increased. The sum of the four braking forces on the four wheels must in turn correspond to at least the minimum braking force in order to keep the vehicle on the slope or downhill. The following two states can occur here:
  • 1. The vehicle is moving, ie the wheel i ~ is blocked and the wheels are rolling as they are less braked than their braking potential μ i ≥ tgα. The friction coefficient
    Figure 00150002
    of the wheel i ~ then calculates too
    Figure 00160001
  • 2. The vehicle does not move as long as the minimum required coefficient of friction μ *> 0 is. The friction coefficient
    Figure 00160002
    of the wheel i ~ then calculates too
    Figure 00160003
    This test procedure is now repeated for the remaining wheels three more times.

Im Fall B1 hat im Testlauf A ein Rad blockiert, d.h.:

Figure 00160004
wird erfüllt.In case B1, in test run A a wheel has been blocked, ie:
Figure 00160004
will be completed.

Das Prozedere erfolgt analog zum Fall B2. Nachdem jedoch der erste Reibwert bekannt ist, müssen nur die Reibwerte von nunmehr drei Rädern bestimmt werden. Die Haltebedingung für das zweite Rad ergibt sich zu

Figure 00160005
Figure 00170001
wobei der Reibwert
Figure 00170002
aus der Gleichung 6 bekannt ist.The procedure is analogous to Case B2. However, after the first coefficient of friction is known, only the coefficients of friction of now three wheels must be determined. The holding condition for the second wheel results to
Figure 00160005
Figure 00170001
where the coefficient of friction
Figure 00170002
from the equation 6 is known.

Dieses Verfahren wird ebenfalls für die übrigen zwei Räder wiederholt. Nach dem zuvor beschriebenen Algorithmus wird an jedem Rad der Reibkoeffizient und daraus die Bremskraft bestimmt.This Procedure is also for the remaining two wheels repeated. According to the algorithm described above, at each Wheel determines the friction coefficient and from it the braking force.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die minimale Bremskraft für die Räder einer Achse zu bestimmen.In Another embodiment of the invention is provided, the minimum Braking force for the wheels to determine an axis.

Bei der Bestimmung der minimalen Bremskraft eines Rades ist zu berücksichtigen, dass die von einem Reifen aufnehmbaren Reibkräfte nach dem Kraftschlusskennfeld (Kammscher Kreis) bestimmbar sind. Aus dem Kraftschlusskennfeld ergibt sich, dass bei steigenden Longitudinal-Kräften die Seitenführungskräfte sinken. Es muss also gewährleistet sein, dass der Reifen bzw. das Rad in der Lage ist, die Seitenführungskräfte aufzunehmen. Dieses Problem wird durch die Erfindung dadurch gelöst, dass die minimal vorliegenden Reibwerte bzw. die minimal erforderlichen Longitudinal-Kräfte ermittelt werden. Die ermittelten Longitudinal-Kräfte sind somit immer kleiner als die maximal möglichen Longitudinal-Kräfte. Dadurch ergibt sich in vorteilhafter Weise, dass das Rad stets in der Lage ist, die Seitenführungskräfte aufzunehmen.at the determination of the minimum braking force of a wheel must be taken into account that the friction forces absorbable by a tire after the adhesion characteristic map (Kamm's circle) are determinable. From the adhesion characteristic map it turns out that with increasing longitudinal forces the cornering forces sink. It must be guaranteed be that the tire or the wheel is able to absorb the cornering forces. This problem is solved by the invention in that the minimum friction coefficients or the minimum required Longitudinal forces be determined. The determined longitudinal forces are thus always smaller than the maximum possible longitudinal forces. Thereby results in an advantageous way that the wheel is always able is to pick up the cornering powers.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Testläufe A, B (1/2) automatisch und/oder auch manuell unterbrochen werden können, wenn ein Abbruchsignal durch einen Bewegungssensor, Abstandssensor oder durch den Fahrer selbst erzeugt wird. Beispielsweise kann der Abbruch des Testlaufs bei Betätigung der Betriebsbremse unterbrochen werden. Andererseits ist vorgesehen, dass der Testlauf A, B (1/2) automatisch und/oder manuell gestartet wird. Im ungünstigsten Fall muss der Testlauf bei einem Fahrzeug mit vier Rädern vier Mal wiederholt werden, nämlich für jedes Rad erfolgt ein Testlauf. Das bedeutet, dass der Bewegungssensor vier Mal eine Bewegung des Fahrzeugs feststellen muss. Da für die Erkennung einer Bewegung des Fahrzeugs in der Regel wenige Zentimeter Fahrstrecke benötigt werden, kann beispielsweise von einem Abstandssensor überwacht werden, ob der Bewegungsraum für das Fahrzeug zu einem möglichen Hindernis noch frei ist.In Another embodiment of the invention provides that the test runs A, B (1/2) can be interrupted automatically and / or manually if an abort signal by a motion sensor, distance sensor or through the driver himself is generated. For example, the demolition the test run on actuation the service brake are interrupted. On the other hand, it is intended that the test run A, B (1/2) started automatically and / or manually becomes. In the worst case Case, the test run must be four in a four-wheeled vehicle Be repeated times, namely for each Wheel is a test run. That means the motion sensor must detect a movement of the vehicle four times. As for the detection a movement of the vehicle usually a few centimeters of driving distance needed can, for example, monitored by a distance sensor be whether the movement space for the vehicle to a possible Obstacle is still free.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, mit Hilfe des Algorithmus festzustellen, bis zu welchem Steigungswinkel das Fahrzeug sicher abgestellt werden kann. Bei einem zu großen Steigungswinkel, beispielsweise bei einem Abstellen des Fahrzeugs auf einer Rampe, kann aus den ermittelten Reibwerten ein Signal generiert werden, das dem Fahrer des Fahrzeugs einen entsprechenden Hinweis gibt.In Further embodiment of the invention is provided with the aid of Algorithm determine up to which pitch angle the vehicle can be safely shut off. At a too large pitch angle, for example when parking the vehicle on a ramp, can from the determined friction coefficients are generated a signal to the driver the vehicle gives a corresponding hint.

Im anderen Fall, wenn die Reibwerte ausreichend hoch sind, besteht eine gewisse Reserve an ungebremster Masse. Diese Reserve kann für eine zusätzliche Beladung des Fahrzeugs genutzt werden. In diesem Fall kann an den Fahrer eine entsprechende Information ausgegeben werden, die angibt, wie hoch seine maximalem Zuladung bei einem gegebenen Steigungswinkel sein kann, beziehungsweise welche Reserven sein Fahrzeug noch hat.in the Another case, if the coefficients of friction are sufficiently high, exists a certain reserve of unbraked mass. This reserve may be for an additional Loading the vehicle can be used. In this case, you can contact the Drivers are given appropriate information indicating What is the maximum payload for a given pitch angle? can be, or what reserves his vehicle still has.

Claims (12)

Verfahren zur Ermittlung eines maximalen Reibwertes für wenigstens ein zu bremsendes Rad (11) eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug sich im Stillstand, beispielsweise auf einer Steigungs- oder Gefällstrecke (12) befindet und mit einem Bewegungssensor (6 bis 9) ausgebildet ist, mit dem ein Stillstand oder eine Bewegung des Rades (11) beziehungsweise des Fahrzeugs feststellbar ist, und wobei das Rad (11) beziehungsweise das Fahrzeug mit einer elektrisch steuerbaren Feststellbremse ausgerüstet ist, mit der die Bremskraft für das zu bremsende Rad (11) einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, – dass die Betriebsbremse oder die Feststellbremse kontinuierlich soweit gelöst wird, bis sich das Fahrzeug eine kurze Strecke bewegt, – dass während der Lösung der Bremse geprüft wird, ob wenigstens ein Rad (11) blockiert ist und – dass für das blockierte Rad (11) ein maximaler Reibwert ermittelt wird.Method for determining a maximum coefficient of friction for at least one wheel to be braked ( 11 ) of a vehicle, wherein the vehicle is at a standstill, for example on a slope or downhill ( 12 ) and with a motion sensor ( 6 to 9 ) is formed, with a standstill or movement of the wheel ( 11 ) or the vehicle is detectable, and wherein the wheel ( 11 ) or the vehicle is equipped with an electrically controllable parking brake with which the braking force for the wheel to be braked ( 11 ), characterized in that - the service brake or the parking brake is released continuously until the vehicle moves a short distance, - that during the release of the brake it is checked whether at least one wheel ( 11 ) is blocked and - that for the blocked wheel ( 11 ) a maximum friction value is determined. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anhand des ermittelten maximalen Reibwertes für das Rad (11) eine minimale Bremskraft ermittelt wird, mit der das Rad (11) gebremst wird.A method according to claim 1, characterized in that based on the determined maximum coefficient of friction for the wheel ( 11 ) a minimum braking force is determined with which the wheel ( 11 ) is braked. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des maximalen Reibwertes sukzessive für wenigstens ein weiteres zu bremsendes Rad (11), vorzugsweise für die Räder (11) der gleichen Fahrzeugachse ermittelt wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that the determination of the maximum coefficient of friction successively for at least one further wheel to be braked ( 11 ), preferably for the wheels ( 11 ) of the same vehicle axle is determined. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abbremsen des Rades (11) die minimale Bremskraft mit einer Haftreserve beaufschlagt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that for braking the wheel ( 11 ) is applied to the minimum braking force with an adhesive reserve. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aktivierung der Feststellbremse automatisch und/oder manuell erfolgt.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the activation of the parking brake automatically and / or done manually. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des maximalen Reibwertes manuell, beispielsweise bei Betätigung der Betriebsbremse oder automatisch bei Erkennung einer Gefahrensituation abgebrochen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the determination of the maximum coefficient of friction manually, for example, when pressed the service brake or automatically when a dangerous situation is detected is canceled. Vorrichtung zur Ermittlung des maximalen Reibwertes an wenigstens einem zu bremsenden Rad (11) eines Fahrzeugs für ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer steuerbaren Feststellbremse für das zu bremsende Rad (11), mit wenigstens einem Bewegungssensor (6 bis 9) zur Erkennung des Stillstand des zu bremsenden Rades (11) oder des Fahrzeugs und mit einer Auswertevorrichtung (10), dadurch gekennzeichnet, – dass die Auswertevorrichtung (10) eine programmgesteuerte Recheneinheit (1) und einen Speicher (2) aufweist, – dass in dem Speicher (2) die Reibwerte beeinflussende Informationen, beispielsweise eine Radlastenverteilung und ein Programm mit einem Algorithmus abgelegt sind und – dass die Recheneinheit (1) ausgebildet ist, mit Hilfe der gespeicherten Informationen und dem Algorithmus einen maximalen Reibwert zwischen dem Rad (11) und dem Untergrund für das zu bremsende Rad (11) zu bestimmen.Device for determining the maximum coefficient of friction on at least one wheel to be braked ( 11 ) of a vehicle for a method according to one of the preceding claims, with a controllable parking brake for the wheel to be braked ( 11 ), with at least one motion sensor ( 6 to 9 ) for detecting the stoppage of the wheel to be braked ( 11 ) or of the vehicle and with an evaluation device ( 10 ), characterized in that - the evaluation device ( 10 ) a program-controlled computing unit ( 1 ) and a memory ( 2 ), - that in the memory ( 2 ) the friction values influencing information, such as a wheel load distribution and a program are stored with an algorithm and - that the arithmetic unit ( 1 ) is formed, with the help of the stored information and the algorithm, a maximum coefficient of friction between the wheel ( 11 ) and the ground for the wheel to be braked ( 11 ). Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die programmgesteuerte Recheneinheit (1) ausgebildet ist, mit Hilfe des Algorithmus und des ermittelten maximalen Reibwertes für das Rad (11) eine minimale Bremskraft zu bestimmen, mit der das Rad (11) gebremst wird.Apparatus according to claim 7, characterized in that the program-controlled computing unit ( 1 ) is formed, with the aid of the algorithm and the determined maximum coefficient of friction for the wheel ( 11 ) to determine a minimum braking force with which the wheel ( 11 ) is braked. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit (1) ausgebildet ist, für jedes abzubremsende Rad (11) einen individuellen maximalen Reibwert zu bestimmen.Apparatus according to claim 7 or 8, characterized in that the arithmetic unit ( 1 ) is formed for each wheel to be braked ( 11 ) to determine an individual maximum coefficient of friction. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Stillstand des Fahrzeugs als Bewegungssensor (6 bis 9) ein Radsensor (8), ein Beschleunigungssensor (6), ein Drehratensensor (7), ein Parksensor (9) oder dergleichen verwendbar ist.Device according to one of claims 7 to 9, characterized in that for determining the stoppage of the vehicle as a motion sensor ( 6 to 9 ) a wheel sensor ( 8th ), an acceleration sensor ( 6 ), a rotation rate sensor ( 7 ), a parking sensor ( 9 ) or the like is usable. Vorrichtung nach einem der Ansprüche bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die steuerbare Feststellbremse automatisch und/oder manuell durch den Fahrer des Fahrzeugs betätigbar ist.Device according to one of claims 10 to 10, characterized that the controllable parking brake automatically and / or manually can be actuated by the driver of the vehicle. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des maximalen Reibwertes bei Änderung des Neigungswinkels der Fahrbahn, Änderung des Fahrzeuggewichts, Änderung der Achslastverteilung oder dergleichen erneut bestimmbar ist.Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the determination of the maximum coefficient of friction when changing the inclination angle of the road, change the vehicle weight, Än tion of the axle load distribution or the like can be determined again.
DE200510060023 2005-12-15 2005-12-15 Method and device for determining a maximum coefficient of friction on a wheel of a stationary vehicle Withdrawn DE102005060023A1 (en)

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