DE19648936A1

DE19648936A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE19648936A1
Application number: DE19648936A
Authority: DE
Inventors: Matthias Horn; Hans Veil
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 1998-05-28
Anticipated expiration: 2016-11-27
Also published as: JPH10157588A; SE9704334D0; SE9704334L; US6022084A; JP4250216B2; SE518373C2; DE19648936B4

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage eines Fahrzeugs gemäß den Ober begriffen der unabhängigen Patentansprüche.

Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE 41 12 845 A1 bekannt. Bei der dort beschriebenen Druckluftbremsanlage wird durch Auswerten des zeitlichen Druckverlaufs der Bremsdrücke bei einer Bremsbe tätigung der Anlegedruck der einzelnen Radbremsen bestimmt. Der ermittelte Anlegedruck dient zur Korrektur des vom Fah rerwunsch abgeleiteten Solldrucks für die einzelnen Radbrem sen im Sinne der Herstellung einer an allen Fahrzeugrädern bzw. an den Fahrzeugrädern einer Achse gleich großen Brems kraft. Die entsprechende Maßnahme wird auch beim Lösen der Bremse zur Ermittlung des Lösedrucks eingesetzt. Dabei hat sich gezeigt, daß bei unterschiedlichen Hysteresen der Rad bremsen beim Druckaufbau und Druckabbau die Anlege- bzw. Lö sedrücke der einzelnen Radbremsen bzw. der Bremsen der Teil fahrzeuge einer Fahrzeugkombination weit auseinander liegen können. Dies führt zu unterschiedlichen Bremskräften an den einzelnen Radbremsen bzw. innerhalb der einzelnen Teilfahr zeuge, was zu einem ungleichmäßigen Verschleiß der Radbrem sen und zu Längskräften zwischen den Teilfahrzeugen führt. Besonders problematisch ist die Ermittlung der Anlege- und/oder Lösedrücke bei Anhängern oder Aufliegern, bei denen keine Informationen über den aktuellen Zustand der Radbrem sen vorliegen.

Bei der bekannten Ausführung werden die Druckwerte beim An legen der Bremsen erfaßt. Alternativ können auch Werte er faßt werden, die die zum Anlegen bzw. Lösen der Bremsen vor zugebende Steuergröße (z. B. entsprechende Steuersignale) re präsentieren. Letzteres gilt insbesondere für Bremssysteme ohne flüssiges (gasförmiges) Bremsmedium. Daher wird als Verallgemeinerung im folgenden von Anlege- bzw. Lösesteuer größen gesprochen, wobei das bevorzugten Ausführungsbeispiel sich auf hydraulische oder pneumatische Bremsanlagen be zieht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen zur Bestimmung der Anlege- und/oder Lösesteuergrößen (bei Druckmittelbremsanla gen der Anlege- und/oder Lösedrücke) der Bremsen einer Wa genkombination anzugeben.

Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängi gen Patentansprüche erreicht.

Aus R. Isermann, Prozeßidentifikation, Springer-Verlag Ber lin Heidelberg New York, 1974, Seiten 52 bis 86 ist die An wendung der Methode der kleinsten Quadrate zur Schätzung un bekannter Prozeßgrößen bekannt.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Lösung gewährleistet die genaue Ermitt lung der Anlege- bzw. Lösesteuergrößen der Bremsen eines Aufliegers oder Anhängers.

Dabei ist vorteilhaft, daß zur Ermittlung keine Informatio nen bezüglich des aktuellen Zustandes der Bremsen des Auf liegers bzw. Anhängers vorliegen müssen. Dadurch können die Anlege- bzw. Lösesteuergrößen auch von Anhängern oder Auf liegern ermittelt werden, die über eine konventionelle hy draulische oder pneumatische Bremsanlage verfügen. Der Bremsvorgang des aus einem Zugfahrzeug mit elektrisch gere gelter Bremsanlage und einem Anhänger oder Auflieger mit konventioneller Bremsanlage bestehenden Wagenzuges wird so mit erheblich verbessert.

Besonders vorteilhaft ist, daß durch die erfindungsgemäße Lösung keine zusätzlichen Sensoren oder Schalter erforder lich sind, sondern allein die Sensoren ausreichen, die in einem Zugfahrzeug mit einer elektronisch geregelten Bremsan lage vorhanden sind.

Besonders vorteilhaft ist, daß in einer einfachen Ausführung auf eine gezielte Steuerung der Bremsanlage des Anhängers oder Aufliegers verzichtet werden kann und somit die Identi fikation des Anhängers während normalen Bremsvorgängen ohne Beeinträchtigung des Bremsvorgangs und des Bremskomforts durchgeführt wird.

Besonders vorteilhaft ist, daß nur Phasen mit konstanter Bremskraft (Bremsdruck) ausgewertet werden. Dadurch wird ei ne schnelle und genaue Ermittlung der Anlege- bzw. Lösesteu ergrößen der Anhängerbremsen ermöglicht, da Phasen mit kon stanter Bremskraft nahezu unabhängig vom jeweiligen Fahrer im Normalbetrieb sehr häufig auftreten.

Besonders vorteilhaft ist, daß die Anlege- bzw. Lösesteuer größen der Anhängerbremsen aus Größen abgeschätzt werden können, die in wenigen Messungen ermittelt werden. Dabei ist besonders vorteilhaft, daß weder die Fahrbahnsteigung noch die Fahrzeugmasse bekannt sein müssen, so daß die Schätzung unabhängig von der Fahrbahnsteigung und der Beladung des Fahrzeugs ist.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Schätzalgorith men zur Ermittlung einer Näherungslösung, beispielsweise die Verwendung der bekannten Methode der kleinsten Quadrate. Da durch werden die Meßfehler deutlich reduziert und die Genau igkeit der Schätzung der Anlege- bzw. Lösesteuergröße deut lich verbessert.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Be schreibung von Ausführungsbeispielen, bzw. aus den abhängi gen Patentansprüchen.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung der Bremsenhysteresen eines Zug- und eines Anhängerfahrzeugs. In Fig. 2 sind schematisch die an einem Wagenzug auftretenden Kräfte wäh rend eines Bremsvorgangs dargestellt. Fig. 3 zeigt ein Zeitdiagramm des dem Anhänger zugeführten Steuersignals (Steuerdruck) für einen typischen Bremsverlauf, in dem die zur Ermittlung der Anlege- bzw. Lösesteuergrößen verwendeten Stationärphasen gekennzeichnet sind. In Fig. 4 ist eine elektronische Steuereinheit dargestellt, welche die Steue rung der Bremsanlage des Zugfahrzeugs sowie gegebenenfalls eine Beeinflussung des Steuersignals (Druck) zum Anhänger vornimmt. In den Fig. 5 und 6 schließlich sind Flußdia gramme skizziert, welche eine Realisierung der erfindungsge mäßen Lösung als Programm des Mikrocomputers der Steuerein heit beschreiben.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Zugfahrzeuge mit elektronisch geregelter Druckluftbremse werden häufig mit Anhängern bzw. Sattelaufliegern kombi niert, die eine konventionelle pneumatische Bremsanlage be sitzen. Durch die zusätzlichen Relaisventile und große Lei tungslängen der Anhänger- bzw. Aufliegerbremsanlage wird die Bremshysterese des Anhängers gegenüber der des Zugfahrzeugs stark vergrößert. In Fig. 1 sind beispielhaft Bremshyste resen der beiden Teilfahrzeuge für eine typische Fahrzeug kombination dargestellt. In Fig. 1 ist das Bremsmoment über dem Bremsdruck aufgezeichnet. Für das Zugfahrzeug Z (durchgezogene Linie) legen die Radbremsen bei einem Druck PAZ an, bei einem Druck PLZ, der kleiner als der Anlegedruck PAZ ist, lösen die Bremsen. Die Hysterese der Zugfahrzeug bremsen ist ferner in der Regel durch unterschiedliche Stei gungen der Bremsenkennlinien für den Druckanstieg und den Druckabfall gekennzeichnet. Entsprechendes gilt für den An hänger bzw. Auflieger A (gestrichelte Linie). Diese gegen über der des Zugfahrzeugs in der Regel größere Hysterese be sitzt einen Anlegedruck PAA, welcher im gezeigten Beispiel größer als der Anlegedruck PAZ des Zugfahrzeugs ist, und ei nen Lösedruck PLA, welcher im gezeigten Beispiel kleiner als der Lösedruck PLZ des Zugfahrzeugs ist.

Die Folge einer derartigen Hysterese ist eine ungleichmäßige Bremskraftverteilung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger bzw. Auflieger. Daraus resultieren ungleichmäßiger Verschleiß und ungleichmäßige Erwärmung der Bremsbeläge der beiden Teil fahrzeuge sowie mangelnder Fahrkomfort. Darüber hinaus tra gen die unterschiedlichen Hysteresen zum Aufbau von Kräften zwischen den Teilfahrzeugen bei, welche den Bremsvorgang er heblich stören können.

In Fig. 2 sind die auf den Wagenzug bei einem Bremsvorgang wirkenden Kräfte skizziert. Der Fahrwiderstand des Wagenzu ges ist als F0 dargestellt. An den Achsen des Zugfahrzeugs Z treten die Bremskräfte FB1 an der Vorderachse und FB2 an der Hinterachse auf. Darüber hinaus tritt gegebenenfalls zusätz lich zur Bremskraft der Reibungsbremse an der Hinterachse des Zugfahrzeugs die Bremskraft eines Retarders FRET auf. Entsprechend tritt an den als eine Achse gezeichneten Achsen des Anhängers A die Bremskraft FB3 auf. Aufgrund dieser Kräfteverhältnisse läßt sich die Impulsbilanz in Fahr zeuglängsrichtung wie folgt darstellen:

m.g.z = FB1 + FB2 + FB3 + FRET + F0 (1)

m: Gesamtmasse des Zuges
g: Erdbeschleunigung
z: Verzögerung des Zuges.

Durch Ersetzen der Bremskräfte durch Bremsenkennwert, Bremsdruck und Anlege- bzw. Lösedruck ergibt sich:

m.g.z = C1.(P1-PA1)+C2.(P2-PA2)+C3.(P3-PA3)+FRET+F0 (2)

Ci: Bremsenkennwert (ΔFBi/ΔPi)
Index 1: Vorderachse Zugfahrzeug
Index 2: Hinterachse Zugfahrzeug
Index 3: Kupplungskopf zum Anhänger (= Anhängerachsen)
Pi: Druck in Vorder- und Hinterachse des Zugfahrzeugs
Pai: Anlegedruck der Bremsen der Achse i bzw. des Aufliegers bezogen auf den Kupplungskopf
PAi: Anlegedruck der Bremsen der Vorder- und Hinterachse des Zugfahrzeugs (ausgewählte Radbremse, Mittelwerte oder gemeinsamer Wert)
FRET: Bremskraft durch Retarder
F0: Fahrwiderstand (Rollwiderstand + Luftwiderstand + Hangabtrieb).

Dabei werden für die Verzögerung und für die Drücke jeweils die Mittelwerte dieser Größen über die Dauer der betrachte ten Stationärphase der Bremsdrücke eingesetzt. Eine entspre chende Gleichung läßt sich für das Lösen der Bremsen auf stellen, wobei anstelle der Anlegedrücke PAi die Lösedrücke PLi einzusetzen sind.

Der unbekannte Fahrwiderstand F0, der sich aus Rollwider stand, Luftwiderstand und Hangabtrieb zusammensetzt, wird zweckmäßigerweise durch eine Messung der Verzögerung Z0 vor Beginn der Bremsung ermittelt. Für die weitere Auswertung wird dann angenommen, daß sich der Fahrwiderstand F0 während der relativ kurzen Bremsdauer nicht wesentlich ändert. Damit ergibt sich aus Gleichung 2:

Dies entspricht einer linearen Gleichung für die unbekannten Fahrzeugparameter:

Θ1 = C1/mg (4)

Θ2 = C2/mg (5)

Θ3 = C3/mg (6)

Θ4 = C3.PA3/mg (7)

Θ5 = 1/mg (8)

Wird die Gleichung 3 in jeweils fünf Stationärphasen (für Anlegedruck bzw. Lösedruck) aufgestellt, ergibt sich ein li neares Gleichungssystem, aus dessen Lösung der Anlegedruck PA3 (bzw. Lösedruck PL3) des Anhänger bzw. Aufliegers er rechnet wird:

PA3 = Θ4/Θ3 (9)

Durch diese Division entfällt die unbekannte Fahrzeugmasse, so daß die Schätzung des Anlege- bzw. Lösedrucks unabhängig von der Beladung ist.

Zur Elimination von Meßfehlern ist es vorteilhaft, deutlich mehr als fünf Stationärphasen zur Auswertung heranzuziehen. In diesem Fall entsteht aus der Gleichung 3 ein überbestimm tes Gleichungssystem, für das mit der bekannten Methode der kleinsten Quadrate gemäß dem eingangs genannten Stand der Technik eine Näherungslösung bestimmt werden kann.

Voraussetzung für die oben skizzierte Vorgehensweise ist, daß das Zugfahrzeug über Raddrehzahlsensoren sowie über Drucksensoren in den Bremszylindern verfügt, daß für die Achsen des Zugfahrzeugs eine elektronisch geregelte Druck luftbremse vorhanden ist und daß während des Meßvorgangs die Bremsung durch eine Dauerbremsung verhindert wird oder die durch die Dauerbremse zusätzlich verursachte Verzögerung be kannt ist. Optional kann vorgesehen sein, daß im Kupplungs kopf zum Anhänger ein Drucksensor vorhanden ist und daß sich der Druck im Kupplungskopf mit Hilfe einer entsprechenden Steuereinrichtung (Anhängersteuermodul) beeinflussen läßt.

Darüber hinaus sind die Anlege- bzw. Lösedrücke der Zugfahr zeugbremsen bekannt. Dies wird in einem ersten Schritt, bei spielsweise auf einem Bremsenprüfstand oder im laufenden Be trieb mit Anhänger, durchgeführt. Entsprechende Verfahren sind aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt. Da sich diese Druckwerte über die Lebensdauer des Zugfahr zeugs im allgemeinen nur sehr langsam ändern und insbesonde re von der Beladung oder von einem vorhandenen Anhänger un abhängig sind, ist es zweckmäßig, die einmal ermittelten Drücke in einem batteriegepufferten RAM oder einem elek trisch programmierbaren ROM zu speichern. Dadurch kann z. B. bei einem Wechsel des Anhängers ohne Zeitverlust mit dem Er kennungsverfahren für die Anhängeranlege- bzw. -lösedrücke begonnen werden. Sind die Anlege- bzw. Lösedrücke über die Lebensdauer des Zugfahrzeugs hinreichend stabil, genügt es, diese Werte bei der Inbetriebnahme des Fahrzeugs auf einem Bremsenprüfstand zu ermitteln und in einem über eine ent sprechende Testervorrichtung programmierbaren ROM abzulegen.

Sind die Anlege- bzw. Lösedrücke der Zugmaschine bekannt, wird anhand des Druck- und Verzögerungsverlaufs bei Bremsun gen im normalen Fahrbetrieb der Anlege- bzw. Lösedruck der Anhängerbremsen mit der oben skizzierten Vorgehensweise be stimmt.

In Fig. 3 ist ein Beispiel für einen Zeitverlauf des Drucks im Kupplungskopf zum Anhänger bei einem typischen Bremsvor gang dargestellt. Zur Anlege- bzw. Lösedruckschätzung werden sogenannte Stationärphasen, d. h. Zeitintervalle mit nahezu konstantem Druck, verwendet. Zur Anlegedruckschätzung werden Stationärphasen verwendet, die auf einen Abschnitt mit stei gendem Druck folgen, wobei das Druckniveau sicher über einem zu erwartenden Anlegedruck des Anhängers liegen muß. Außer dem muß die Dauer der Stationärphasen einen bestimmten Min destwert (typischerweise eine Sekunde) überschreiten. Zur Schätzung des Lösedrucks werden Stationärphasen verwendet, die auf einen Abschnitt mit fallendem Druck folgen, der zu mindest aus einem Druckniveau oberhalb des zu erwartenden Lösedrucks erfolgt. In Fig. 3 ist der zeitliche Druckver lauf des Anhängersteuerdrucks P3 dargestellt. Der zu erwar tende Anlegedruck des Anhängers sei P30. Mit Beginn der Bremspedalbetätigung zum Zeitpunkt T1 wird Druck in die An hängersteuerleitung eingesteuert. Eine erste Stationärphase 1 liegt unterhalb des zu erwartenden Anlegedrucks, so daß hier keine Anlegedruckschätzung durchgeführt werden kann. Ein zweite Stationärphase 2 liegt über dem zu erwartenden Anlegedruck, so daß dort alle Bedingungen zur Durchführung der Anlegedruckschätzung erfüllt sind. Zum Zeitpunkt T3 fällt der Druck ab, so daß die nachfolgende Stationärphase 3 zur Schätzung des Lösedrucks ausgewertet werden kann. Der Druckabfall muß dabei so groß sein, daß die Hysterese der Anhängerbremsen sicher überwunden wird und die Stationärpha se sich auf dem abfallenden Ast der Hysterese der Anhänger bremsanlage befindet. Typischerweise ist die Hysteresebreite 1 bar. Für die Schätzung des Anlege- bzw. Lösedrucks kann jede Stationärphase ausgewertet werden, die auf einen Druck anstieg oder einen entsprechend großen Druckabfall folgt.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden alle während des Bremsvorgangs auftretenden Stationärphasen ermittelt, zur Anlegeerkennung nur die verwendet, die über dem zu er wartenden Anlegewert liegen.

In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel werden die Sta tionärphasen unter bestimmten Bedingungen durch Konstanthal ten des Drucks unabhängig vom Fahrerbremswunsch künstlich erzeugt. Dies kann dann vorgenommen werden, wenn die Varia tion im Fahrerbremswunsch einen vorgegebenen Bereich nicht überschreitet, so daß durch das Konstanthalten des Bremsdrucks der Fahrkomfort und die Ausführung des Bremswun sches nicht beeinträchtigt wird.

Entsprechend wird in einem Ausführungsbeispiel zur Erhöhung der Genauigkeit der Schätzung ein von Bremsung zu Bremsung variierender Offset auf den Druck am Kupplungskopf aufge schaltet. Die Variation dieses Offsets ist jedoch so klein zu halten, daß der Fahrkomfort nicht beeinträchtigt wird und daß die nach ECE R13 vorgeschriebenen Bremsbänder nicht ver letzt werden.

Fehlt in einem Ausführungsbeispiel eine Vorrichtung zur Er fassung und/oder gezielten Beeinflussung des Drucks im Kupp lungskopf zum Anhänger, wird anstelle des Meßwertes P3 der aus der Bremspedalstellung über eine Kennlinie abgeleitete Solldruck des Betriebsbremsventils PBBV verwendet. Da in diesem Fall der Druck im Kupplungskopf nicht mehr gezielt verändert werden kann, wird anstelle des Druckoffsets ΔP3 ein entsprechender negativer Offset ΔPZ auf den Drucksoll wert für die Zugmaschinenbremsen addiert. Die Vorgehensweise zur Schätzung erfolgt wie oben bzw. nachfolgend beschrieben.

Verfügt das Zugfahrzeug in einem Ausführungsbeispiel über einen Retarder, dessen Bremsmoment bekannt ist, wird durch Lösung des Gleichungssystems die Fahrzeugmasse ermittelt. Es folgt dann aus Gleichung 8:

m = Θ5.g (10)

Mit dem auf diese Weise bestimmten Schätzwert für die Fahr zeugmasse werden dann aus den Gleichungen (4) bis (6) die Bremsenkennwerte C1, C2 und C3 berechnet:

C1 = Θ1.m.g (11)

C2 = Θ2.m.g (12)

C3 = Θ3.m.g (13)

Die Bremsenkennwerte werden in einem Ausführungsbeispiel bei Kenntnis der Fahrzeugmasse entsprechend den oben erwähnten Gleichungen ermittelt. Bei Kenntnis der Bremsenkennwerte (Steigung der Hystereseäste) und der Anlege- bzw. Lösedrücke wird bei der Umsetzung des Fahrerbremswunsches in einen Solldruckwert durch Berücksichtigung dieser Werte der Brems vorgang weiter optimiert, indem bei der Bildung der Ven tilansteuergröße aus dem Fahrerbremswunsch diese Werte be rücksichtigt werden.

Häufig sind nicht nur die Anlege- und Lösedrücke des Zug fahrzeugs, sondern auch die Bremsenkennwerte C1 und C2 be kannt und über die Lebensdauer des Fahrzeugs nur wenig ver änderlich. Dann wird die Gleichung (3) wie folgt verändert:

(z-Z0) - C1.(P1-PA1)/mg - C2.(P2-PA2)/mg - FRET/mg =

Voraussetzung ist, daß ein Schätzwert für die Fahrzeugmasse vorliegt.

Die Gleichung (14) stellt ebenfalls ein lineares Gleichungs system für die Unbekannten

Θ1 = C3/mg (15)

Θ2 = C3.PA3/mg (16)

dar. Die Lösung erfolgt entsprechend der Lösung für Glei chung (3). Vorteil hierbei ist, daß nur zwei Unbekannte er mittelt werden müssen. Demnach genügen nur zwei Meßdaten- Sätze zur Anlegedruck- bzw. Lösedruckschätzung. Das Verfah ren konvergiert also deutlich schneller.

In Fig. 4 ist eine elektronische Steuereinheit skizziert, die die Bremsanlage des Zugfahrzeugs und gegebenenfalls den Druck im Kupplungskopf steuert. Die Steuereinheit 10 umfaßt eine Eingangsschaltung 12, wenigstens einen Mikrocomputer 14, wenigstens ein Speicherelement 16 und eine Ausgangs schaltung 18. Diese Elemente sind über ein Kommunikationssy stem 20 miteinander verbunden. Der Eingangsschaltung 12 wer den Eingangsleitungen 22, 24 und 26 bis 29 sowie gegebenen falls 30 zugeführt. Die Eingangsleitung 22 verbindet die Steuereinheit mit wenigstens einer Meßeinrichtung 32 zur Er mittlung der Bremspedalbetätigung, die Eingangsleitung 24 verbindet die Steuereinheit 10 mit einer Meßeinrichtung 34 zur Ermittlung des Drucks im Kupplungskopf, während die Ein gangsleitungen 26 bis 29 die Steuereinheit 10 mit Meßein richtungen 36 bis 39 verbindet, die die Raddrehzahlen des Zugfahrzeugs und die Bremsdrücke in den Radbremsen des Zug fahrzeugs erfassen. Ferner wird der Steuereinheit 10 in ei nem Ausführungsbeispiel über die Leitung 30 das von einem Retardersteuergerät ermittelte, vom Retarder erzeugte Bremsmoment übermittelt. Über Ausgangsleitungen 40 bis 43 und 44 betätigt die Steuereinheit 10 die Ventile 46 bis 49 zur Steuerung des Bremsdrucks in den Radbremsen des Zugfahr zeugs sowie das Anhängersteuerventil 50, über welches der Druck in der Steuerleitung zum Anhänger bzw. Auflieger be einflußt wird.

Der wenigstens eine Mikrocomputer 14 der Steuereinheit 10 führt die zur Schätzung des Anlege- bzw. Lösedrucks der An hängerbremsen beschriebene Vorgehensweise aus. Realisie rungsbeispiele für derartige Programme sind anhand der Fluß diagramme in den Fig. 5 und 6 dargestellt. Dabei zeigt Fig. 5 ein Programm zur Bestimmung der Fahrzeugverzögerung vor Bremsbeginn, während Fig. 6 ein Programm zur Bestimmung des Anlege- bzw. Lösedrucks der Anhänger- bzw. Auflieger bremsen während eines Bremsvorgangs darstellt.

Das in Fig. 5 skizzierte Programm startet zu vorgegebenen Zeitpunkten mit einem ersten Schritt 100, in dem die Rad drehzahlen des Zugfahrzeugs eingelesen werden. Aus diesen Raddrehzahlen wird im darauffolgenden Schritt 102 mit be kannten Methoden (beispielsweise Vergleich des Mittelwertes der Raddrehzahlen der nicht angetriebenen Räder mit dem Mit telwert aus einem vorhergehenden Programmdurchlauf) die Ver zögerung Z des Wagenzuges bestimmt. Im darauffolgenden Ab frageschritt 104 wird überprüft, ob der Beginn eines Brems vorgangs vorliegt, d. h. ob der Fahrer gerade das Bremspedal betätigt hat. Ist dies der Fall, wird gemäß Schritt 106 die im Schritt 102 berechnete Verzögerung Z als Verzögerung Z0 angenommen und der Programmteil wie im Falle einer Neinantwort im Schritt 104 beendet. Das Programm wird dann außer halb und während eines Bremsvorgangs zu vorgegebenen Zeit punkten zur Berechnung der Fahrzeugverzögerung wiederholt, wobei Schritt 106 nur bei erstmaliger Betätigung des Brems pedals, nicht bei betätigtem Bremspedal, durchlaufen wird.

Ist ein Bremsvorgang eingeleitet, so wird das Programm nach Fig. 6 gestartet. Im ersten Schritt 200 wird der Druck P3 in der Anhängersteuerleitung erfaßt. Daraufhin wird im Schritt 202 überprüft, ob ein Druckanstieg vorliegt. Dies erfolgt im bevorzugten Ausführungsbeispiel durch Vergleich des im Schritt 200 erfaßten Bremsdrucks mit einem aus einem vorgehenden Programmdurchlauf ermittelten (beim erstmaligen Durchlaufen mit dem Wert 0). Liegt ein Druckanstieg vor, wird im darauffolgenden Abfrageschritt 204 überprüft, ob der Bremsdruck P3 oberhalb des erwarteten Anlegedrucks P30 liegt. Ist dies nicht der Fall, muß auf eine Anlegedruck schätzung verzichtet werden. Entsprechend wird im Abfrage schritt 206 beispielsweise anhand des Bremspedalschaltersi gnals und/oder anhand von Drucksignalen überprüft, ob der Bremsvorgang beendet wurde. Ist dies der Fall, wird das Pro gramm beendet, dauert der Bremsvorgang an, wird das Programm mit Schritt 200 wiederholt.

Hat Schritt 204 ergeben, daß der Bremsdruck oberhalb des zu erwartenden Anlegedrucks sich befindet, wird im Schritt 208 überprüft, ob eine stationäre Druckphase vorliegt. Dies er folgt durch Vergleich laufend ermittelter Druckwerte, wobei eine stationäre Druckphase erkannt wird, wenn die aufeinan derfolgenden Druckwerte im Rahmen einer vorgegebenen Tole ranz gleich sind. Dauert die Stationärphase eine vorgegebene Zeit, z. B. eine Sekunde, an, werden im Schritt 210 die aktu elle Fahrzeugverzögerung Z, die aktuellen Bremsdrücke P3, P1 und P2, die gespeicherten Anlegedrücke PA1 und PA2 des Zug fahrzeugs sowie gegebenenfalls das Retarderbremsmoment FRET erfaßt. Im darauffolgenden Schritt 202 wird dann der Anlege druck PA3 des Anhängers nach Maßgabe der vorstehend darge stellten Gleichungen bzw. im Rahmen eines Schätzverfahrens ermittelt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird Schritt 212 durchgeführt, wenn die in Schritt 210 gespeicherten Wer te jeweils wenigstens fünfmal vorliegen. In einem anderen Ausführungsbeispiel wird Schritt 212 immer durchgeführt, wenn jeweils wenigstens einmal aktuelle Werte vorliegen, wo bei zu Beginn des Betriebszyklus des Fahrzeugs bei den er sten Erfassungen der Werte die zur Berechnung notwendigen, nicht erfassen Wertegruppen fest vorgegeben sind (z. B. typi sche Bremsdruckwerte des Zugfahrzeugs und die zugeordneten, vermuteten verzögerungswerte). Nach Schritt 212 folgt Schritt 206. Dies gilt auch, wenn im Schritt 208 keine Sta tionärphase ermittelt wurde und die Anlegedruckschätzung nicht durchgeführt werden kann.

Hat Schritt 202 ergeben, daß kein Druckanstieg vorliegt, so wird im Abfrageschritt 214 überprüft, ob ein Druckabfall (nach Überschreiten des zu erwartenden Anlegedrucks) statt gefunden hat. Der Druckabfall muß dabei eine bestimmte Größe (Größenordnung 1 bar) überschritten haben, die gewährlei stet, daß die Hysterese der Anhängerbremsen überwunden ist und die Moment/Druck-Kennlinie der absteigende Ast der Hy sterese ist. Wurde ein derartiger Druckabfall nicht erkannt, folgt Schritt 206. Wurde ein Druckabfall erkannt, so wird im Abfrageschritt 216 analog zum Schritt 208 überprüft, ob eine Stationärphase vorliegt. Ist dies nicht der Fall, folgt Schritt 206, andernfalls werden im Schritt 218 die entspre chenden, der Lösedruckschätzung zugrundeliegenden Größen er faßt und gespeichert. Diese Größen sind Fahrzeugverzögerung Z, Bremsdrücke P3, P1 und P2 sowie die abgespeicherten Löse drücke PL1 und PL2 des Zugfahrzeugs und gegebenenfalls das Bremsmoment FRET des Retarders. Entsprechend Schritt 212 wird im darauffolgenden Schritt 220 der Lösedruck PL3 des Anhängers bzw. Aufliegers auf der Basis der im Schritt 218 ermittelten Größen berechnet bzw. geschätzt. Auch hier er folgt eine Berechnung bzw. Schätzung im bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel erst dann, wenn wenigstens fünf Stationärpha sen durchlaufen wurden und somit fünf verschiedene Wertekom binationen vorliegen. Nach Schritt 220 folgt Schritt 206. Die oben erwähnten alternativen Ausführungsformen werden bei der Lösedruckschätzung ebenfalls angewendet.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand einer pneumatischen Bremsanlage erläutert. In einem anderen Ausführungsbeispiel wird die erfindungsgemäße Lösung mit den angegebenen Vortei len auch bei einer hydraulischen Bremsanlage angewandt. Ent sprechend zeigen sich die beschriebenen Vorteile bei der An wendung der erfindungsgemäßen Lösung bei einer rein elek trisch gesteuerten Bremsanlage mit elektromotorischer Zu spannung. In diesem Fall werden nicht Anlegedrücke- bzw. Lö sedrücke ermittelt, sondern Werte für die Steuergröße (Strom, Spannung, etc.), die gerade zum Anlegen bzw. Lösen der Bremsen führen. Letzteres gilt auch für hydraulische oder pneumatische Bremsanlagen, bei denen nicht Druckwerte, sondern z. B. die Ventilansteuergrößen erfaßt werden, die zum Anlegen bzw. Lösen der Bremsen auszugeben sind.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung der Bremsanlage eines Fahrzeugs, welches aus wenigstens zwei Teilfahrzeugen besteht, bei wel chem die Bremsen wenigstens eines Teilfahrzeugs elektrisch wenigstens auf der Basis des Fahrerbremswunsches gesteuert werden und bei der Bremsensteuerung die zum Anlegen der Bremsen und/oder zum Lösen der Bremsen notwendige Steuergrö ße berücksichtigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Anlegen und/oder zum Lösen der Bremsen des zweiten Teilfahr zeugs notwendige Steuergröße während eines Bremsvorgangs auf der Basis des Kräftegleichgewichts des Gesamtfahrzeugs er mittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Größen auf der Basis von den Bremsvorgang charakterisierenden Meßgrößen, die in einer Stationärphase während des Bremsvorgangs ermittelt werden, durchgeführt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Anlegesteuergröße aufgrund we nigstens eines Meßgrößensatzes gebildet wird, der nach bei Vorliegen einer Bremswirkung und eines Bremswirkungsanstiegs ermittelt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Lösesteuergröße auf der Basis wenigstens eines Meßgrößensatzes gebildet wird, der nach ei nem Abfall der Bremswirkung, der größer als die Hysterese breite der Bremsen ist, ermittelt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Bremsanlage eine Druckmittel bremsanlage ist und die Anlege- und/oder Lösesteuergrößen Drücke sind.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Verzögerung des Gesamtfahr zeugs vor Beginn des Bremsvorgangs ermittelt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Bremswirkung eines Retarders bei der Bestimmung der Größen ermittelt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß das zweite Teilfahrzeug ein Anhän ger oder Auflieger ist.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Fahrzeugmasse bestimmt wird und aufgrund der bekannten Steuergrößen für das Anlegen der Bremsen des Gesamtfahrzeugs die Bremsenkennwerte der Bremsen ermittelt werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Größen aus mehreren Meßwerte sätzen nach Maßgabe eines Schätzverfahrens, insbesondere nach Maßgabe der Methode der kleinsten Quadrate, ermittelt werden.

11. Vorrichtung zur Steuerung der Bremsanlage eines Fahr zeugs, welches aus wenigstens zwei Teilfahrzeugen besteht, mit einer elektronischen Steuereinheit, die die Bremsen we nigstens eines Teilfahrzeugs elektrisch nach Maßgabe wenig stens des Fahrerbremswunsches steuert, wobei bei der Steue rung die zum Anlegen und/oder Lösen der Radbremsen notwendi gen Steuergrößen berücksichtigt werden, dadurch gekennzeich net, daß die elektronische Steuereinheit Mittel aufweist, welche die Anlege- und/oder Lösesteuergröße für die Bremsen des zweiten Teilfahrzeugs aus dem Kräftegleichgewicht des Gesamtfahrzeugs während eines Bremsvorgangs ableiten.