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WO2000047458A1 - Method and device for determining a brake force exerted in the contact area of a wheel of a vehicle - Google Patents

Method and device for determining a brake force exerted in the contact area of a wheel of a vehicle Download PDF

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Publication number
WO2000047458A1
WO2000047458A1 PCT/EP2000/000665 EP0000665W WO0047458A1 WO 2000047458 A1 WO2000047458 A1 WO 2000047458A1 EP 0000665 W EP0000665 W EP 0000665W WO 0047458 A1 WO0047458 A1 WO 0047458A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
wheel
brake
determined
transmission factor
braking force
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2000/000665
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ralf Schwarz
Rolf Isermann
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.)
Continental Teves AG and Co OHG
Original Assignee
Continental Teves AG and Co OHG
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.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19954198A external-priority patent/DE19954198B4/en
Application filed by Continental Teves AG and Co OHG filed Critical Continental Teves AG and Co OHG
Publication of WO2000047458A1 publication Critical patent/WO2000047458A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/172Determining control parameters used in the regulation, e.g. by calculations involving measured or detected parameters

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for determining a braking force acting in the footprint of a wheel of a vehicle for a braking force control, which determine the braking force with high accuracy.
  • Modern braking systems in motor vehicles are equipped with higher-level control systems (ABS, ASR, ESP, etc.). These control systems influence vehicle dynamics with the aim of adhering to the deceleration and course specified by the driver.
  • the higher-level control eg wheel slip control / wheel deceleration control, float angle control, etc.
  • the clamping force applied to the wheel brake is reconstructed and regulated using a hydraulic pressure model.
  • the clamping force can be measured, for example, in conventional hydraulic brake systems and in the case of electromechanical brakes can be determined by measurement or by reconstruction.
  • the braking force acting in the wheel contact area can be used as a feedback variable for the control of vehicle brakes, since it is the variable that directly influences the vehicle dynamics.
  • the braking force can be determined from the wheel contact force via a coefficient of friction between the road surface and the tire. This wheel friction coefficient depends on many variable factors such as the road surface, the intermediate medium between the tire and the road, the tire tread etc. The wheel friction coefficient can therefore change quickly, which is why it is difficult to determine it precisely. Accordingly, the braking force dependent thereon cannot be determined exactly.
  • An object of the invention is to specify a method and a device for determining a braking force acting in the footprint of a wheel of a vehicle for a braking force control, which determine the braking force with a high degree of accuracy.
  • a clamping force determination module can determine a clamping force of a brake that brings about braking.
  • a factor determination module can determine a brake transmission factor, which can represent a proportionality between the clamping force and the braking force.
  • a braking force determination module can determine the braking force as a function of the clamping force and the brake transmission ratio. determine factor.
  • the brake transmission factor is advantageously estimated using a parameter estimation method. By determining the braking force as a function of precisely ascertainable variables, the braking force is also highly accurate.
  • the tensioning force can bring about braking during a brake tensioning process and / or a brake release process.
  • Braking can be effected hydraulically or electromechanically. It can e.g. be exercised via a brake disc or a brake drum.
  • FIG. 3 shows a block diagram of an embodiment of the device according to the invention
  • a model of a wheel 1 is shown in simplified form in FIG. 1.
  • a brake disc 3 is indicated within the wheel 1, on which a brake pad 2 can rest.
  • a corresponding brake pad is advantageously present on the side of the brake disk 3 facing away from the brake pad 2 shown.
  • the friction effect of the brake pad 2 can be summarized in an action point 6 on a friction radius r- ß .
  • the wheel 1 can rotate about the axis 5 at the wheel angular velocity COR.
  • the wheel 1 can be assumed to be a rigid disk with an inertia ⁇ R.
  • the dynamic tire radius r ⁇ yn can be regarded as constant.
  • the wheel contact force F z preferably acts perpendicular to the roadway 4.
  • a braking force Fg is generated counter to the direction of travel.
  • the braking force Fg can be determined, for example, from the tension force F $ p using the following equation:
  • F B F SP ⁇ FSP ⁇ (1)
  • the effective friction radius r ß changes, for example, due to the expansion of the brake's fist under tension as well as through oblique wear of the brake pads or the brake disc.
  • the friction coefficient ⁇ ß and the effective friction radius r ß are subject to large fluctuations, which are reflected in the brake transmission factor i ß .
  • the friction coefficient ⁇ ⁇ can scatter by + 30%, for example, under extreme loads.
  • the long-term fluctuations in the friction coefficient ⁇ ß due to wear and material changes are much smaller ( ⁇ 10%) than the short-term fluctuations due to temperature changes. Based on the friction coefficient ⁇ ß and the effective friction radius r ß can therefore only be concluded from the behavior of the brake transmission factor T ß , but this itself cannot be determined exactly in the manner described.
  • equation (1) can be solved according to the brake transmission factor ⁇ _ ⁇ and the braking force F ß by the wheel friction coefficient between the tire and the road ⁇ X and the wheel contact force F 2 ; be expressed so that, for example, with the wheel bearing friction torque MLR. -be straight ahead applies:
  • the wheel friction coefficient ⁇ X can be dependent on the brake slip ⁇ ßX , the relationship in turn being subject to influencing parameters such as road surface, intermediate medium, tire profile, etc.
  • the parameters of road surface and intermediate medium can change very quickly during driving.
  • 2 shows the relationship between the wheel friction coefficient ⁇ X and the brake slip ⁇ ⁇ X for three different combinations of influencing factors. The result is approximately the same curve, the maxima of which depend, for example, on the different influencing factors mentioned. Common to all is essentially the slope of the curves from the origin to the onset of so-called sliding slip, represented by the start of sliding in FIG. 2.
  • This slope the so-called longitudinal stiffness k of the tire, depends exclusively on the type of tire and the tread depth, that is to say State of wear from (see Eichhorn and Roth: "Non-positive connection between tires and road surface - influencing variables and detection", VDI reports No. 916, VDI- Verlag 1993).
  • This area of the coefficient of friction / slip curve therefore changes only very slowly and can therefore be suitable, for example, as a parameter for determining the brake transmission factor i ⁇ .
  • Equation (4) can be used in equation (3) so that the following results for the brake transmission ratio:
  • the wheel contact force F z , the brake slip l ßX and the longitudinal stiffness k are still to be determined.
  • the wheel contact force F z can be determined, for example, using a known method (Tiemann: "Investigations into the braking behavior of cars with ABS on an uneven road surface, taking particular account of the influence of the vibration damper, progress reports VDI series 12 no. 204, VDI publishing house, 1994).
  • the slip ⁇ can be determined, for example, using the following equation from the vehicle speed VKfz unc * of the respective wheel angular speed:
  • the wheel horizontal force F x can be determined in the drive phases of the vehicle from the moment of the internal combustion engine.
  • the wheel horizontal force F x can be determined from the following equation:
  • the wheel drive torque M ⁇ R can be calculated using the known gear ratios and differential ratios as well as the efficiencies and the inertia of the components of the drive train.
  • the wheel horizontal force F x cannot be determined in this way during braking. It can thus first only determine the longitudinal stiffness k of the driven wheels during the drive.
  • the index "HA” stands for the rear axle.
  • the drive slip ⁇ - ⁇ X / H A and the wheel contact force F Z _HA can be the mean of the respective values for the left and right wheels of the rear axle HA.
  • the wheel horizontal force F X _HA can correspond to the wheel horizontal force F x from equation (8), since the differential gear ensures an equal distribution of the moments on the two wheels of the driven axle.
  • this can be determined, for example, while driving using a parameter estimation method, preferably a recursive least-squares (RLS) estimation method (see, for example, Isermann: “Identification of Dynamic Systems", Vol. 1, Springer-Verlag, 1992).
  • the determination of the longitudinal stiffness ky A can be carried out on the Front wheels VA are carried out analogously to the estimation of the longitudinal stiffness kH A on the rear wheels HA.
  • the longitudinal stiffness of the driven wheels determined in the drive can kg ⁇ for the case of braking the wheels are applied.
  • the following can apply to the braking of the drive axle wheels:
  • the wheel horizontal force F X can correspond to the braking force F ß when braking.
  • the braking force of the non-driven wheels F ß A can be determined from the difference between the total braking force F ßf g es of the vehicle and the braking force F ßf H A of the driven wheels determined, for example, using equation (10):
  • the total braking force F ßf g es of the vehicle can be determined from the total deceleration or negative longitudinal acceleration x A of the vehicle and the mass of the vehicle m ⁇ f z taking into account the air resistance force in the longitudinal direction FL X and the total rolling resistance force F 0 n f g es as follows:
  • the longitudinal stiffness of the non-driven wheels kv A can be determined during driving operation to improve the accuracy, ie, for example, to suppress interference, using a parameter estimation method, for example the RLS method.
  • a forgetting factor can be selected in each case, which is preferably in a range between 0.9 and 1, for example 0.9999.
  • the brake transmission factors i ⁇ for the individual wheels 1 of the vehicle can be determined according to one of the following equations: -z, vl VA ⁇ Bx, vl * -dyn M RL, R, vl + ⁇ R, v ⁇ R, vl
  • the index “vl” identifies the left front wheel, the index “vr” the right front wheel, the index “hl” the left rear wheel and the index “hr” the right rear wheel, as well as the index “v” front and the index "h “behind.
  • the brake transmission factor i ⁇ for example to suppress disturbances and / or measurement errors, this can be estimated using a parameter estimation method, preferably an RLS method, with a forgetting factor, which is preferably in a range between 0.9 and 1 .
  • the forgetting factor can be chosen lower than when estimating the longitudinal stiffness k, since the brake transmission factor i ß (eg due to temperature fluctuations) can change faster than the longitudinal stiffness k.
  • a possible implementation of the device according to the invention is based on the example of a rear-driven vehicle shown schematically in Fig. 3.
  • a plurality of inputs 17 are shown therein, via which, for example, all input variables and / or constants or parameters required for carrying out the method according to the invention can be entered. These can be, for example, the clamping forces F ⁇ p of the individual wheels, the vehicle speed VKfz / the longitudinal acceleration of the vehicle x A and the angular velocities ⁇ R.
  • a wheel contact force module 8 can determine the wheel contact forces of the respective wheels and output them to a general data and / or control line 16 for further processing.
  • the wheel contact force module 8 can also have inputs, not shown.
  • the wheel contact forces of the rear wheels F Zf hl and F Zf hr and the vehicle speed VKfz can be fed via line 16 to an axle drive torque module 7.
  • the axle drive torque module 7 can, for example, determine the axle drive torque MAR during the drive of the vehicle and output it on the line 16. It can also determine the wheel horizontal force F x H i wheel longitudinal direction and output it to a first longitudinal stiffening module 9.
  • the first longitudinal stiffening module 9 can receive the wheel contact forces of the rear wheels F Zf hl and F Z / hr as well as the corresponding wheel rotation speeds COR ⁇ I and ⁇ ) R f hr and the vehicle speed VKfz as further input variables. From the input variables mentioned, the first longitudinal stiffening module 9 can determine the brake slip for the rear wheels ⁇ ⁇ X HA and the corresponding longitudinal stiffness ⁇ A and output it, for example, to a second longitudinal stiffening module 11. The first longitudinal stiffness module 9 can, for example, determine the longitudinal stiffness of the driven wheels k ⁇ A according to equation (9), preferably using a parameter estimation method.
  • the second longitudinal stiffening module 11 can be used as input variables via the cables device 16, the respective wheel angular velocities of the individual wheels COR. V I, .omega.R Vr, ⁇ f hl and .omega.R f r / the vehicle speed V ⁇ f z, the longitudinal acceleration of the vehicle x A and the respective wheel contact forces of the individual wheels F zv ⁇ , F ZfVr, Zf hl un d F Zf hr obtained. It can then determine the brake slip of the front wheels ⁇ ßX VA and the associated longitudinal stiffness ky A from its input variables and output them to a factor determination module 10.
  • the second longitudinal stiffness module 11 can determine the longitudinal stiffness of the non-driven wheels ky A in accordance with equation (12), preferably using a parameter estimation method.
  • the factor determination module 10 receives the longitudinal stiffness of the rear wheels kgA as a further input variable from the first longitudinal stiffness module 9. Furthermore, the tensioning forces FS, the wheel contact forces F z and the wheel angular velocities ⁇ R of the respective wheels as well as the vehicle speed V ⁇ f z and the axle drive torque MR can be fed via the line 16 become. The factor determination module 10 can then determine the brake transmission factors X ⁇ of the individual wheels from its input variables, preferably according to a parameter estimation method, and output them to a brake force determination module 12.
  • the braking force determination module 12 can determine the braking forces F ß of the respective wheels from the corresponding input variables from the line 16 and the brake transmission factors i ß and output them to a braking force control 13, which can then output appropriate signals for setting the respective brakes.
  • the device according to the invention and the method according to the invention can also be used, for example, in braking force control 13. be tegrated. Furthermore, memories can be provided in each module for storing required and / or determined quantities. The individual modules can also be connected directly to one another via corresponding lines. If necessary, further inputs and outputs, not shown, can be provided for control by a control unit, not shown, and / or for data transmission.
  • the features of the device according to the invention and of the method according to the invention are preferably implemented in digital technology, the longitudinal stiffness k being able to be determined, for example, with a time constant in the millisecond to second range and the brake transmission factor with an equally large or a smaller time constant.
  • the longitudinal stiffness of the driven wheels kgA can advantageously only be determined with traction slip values of, for example, ⁇ x, HA ⁇ 0.03. This can ensure, for example, that the relationship between the wheel friction coefficient ⁇ R X and the drive slip ⁇ x is linear.
  • the longitudinal stiffness of the non-driven wheels ky A is preferably only determined when the front axle has a brake slip of, for example, ⁇ ⁇ Xf v A ⁇ 0.03 and / or the rear axle brake slip of, for example, ⁇ ⁇ X / H A ⁇ 0.03. This also ensures that the relationship between the wheel friction coefficient ⁇ R X and the respective brake slip ⁇ ßX is linear.
  • the brake transmission factors T ß can be determined, for example, during braking only when the front axle is slipping, for example ⁇ ßX v A ⁇ 0.03 and / or the rear axle is slipping , for example ⁇ ßX , HA ⁇ 0.03.
  • the brake transmission factor i ß can be taken over, for example, from a memory in which the last and / or several previously determined brake transmission factors i ß are stored. The Connected relationships apply in particular to the straight driving of the vehicle. When the wheels are turned in, the brake transmission factors can also be adopted from a memory, for example.
  • FIG. 4 shows a flow chart of an embodiment according to the invention using the example of a rear-driven vehicle.
  • the speed of the vehicle VKfz, the longitudinal acceleration x A of the vehicle and the tensioning force Fgp and the wheel angular velocity ⁇ R of one or more wheels 1 are first determined there in step 18.
  • the wheel standing force of one or more wheels 1 is determined.
  • step 20 it is queried whether the vehicle is being driven or braked. This can be done, for example, by evaluating the vehicle speed V fz. If the vehicle is neither driven nor braked (not shown), a possibility can be provided that the method for the current controller loop is ended.
  • step 21 If the vehicle is driven, the motor drive torque MAR and the wheel horizontal force in the longitudinal direction F x are determined in step 21. Subsequently, in step 22, the drive slip of the driven wheels i ⁇ x, H A and the corresponding longitudinal stiffness k ⁇ A are determined. Thereafter, it is checked in step 23 whether the traction slip of the driven wheels l ⁇ x, H A i m valid range, that is, z. B. is less than 0.03. If this is the case, its value is saved. If the question in step 23 is answered in the negative, the method is ended.
  • step 25 the brake slip of the non-driven nen wheels l ß , v A and the corresponding longitudinal stiffness kv A determined. Then, in step 26, a query is made as to whether the brake slip of the non-driven wheels l ⁇ -v A is less than 0.03. If this is the case, the brake transmission factor t ⁇ of one or more wheels 1 is determined in step 27, the value of which is stored in step 28. In the subsequent step 29, the braking force F ⁇ of one or more wheels 1 is determined. If the query in step 26 is answered in the negative, the process moves on to step 29 immediately.
  • step 25 for example, the brake slip of the driven wheels l ßX , H A can also be determined. This can then also be checked in a further step to determine whether it is less than 0.03, for example. Accordingly, the respective brake transmission factor t ⁇ of the driven wheels and / or the non-driven wheels can be determined if the condition is met.
  • FIG. 5 shows a comparison of results according to the method according to the invention (estimated) with comparison measurements (measured) for the brake transmission factor of the left front wheel X ⁇ , v l (a) and the right front wheel X ⁇ , vr (b ).
  • the brake transmission factors shown were estimated using an RLS method with a forgetting factor of 0.9999. There is a very good agreement between the estimated and the measured values.
  • the measured brake transmission factors were calculated from the measured clamping forces FSP and by using Torque measuring figs measured braking torques M ß determined, the relationship between braking torque M ß and braking force F ß can be given by
  • the features of the device according to the invention and of the method according to the invention make it possible to determine the braking forces on the individual wheels of a motor vehicle that influence vehicle dynamics. This can be done by determining the clamping forces and corresponding proportionality factors, i.e. Brake transmission factors happen. It is taken into account that the brake transmission factors change during driving, this change happening slowly.
  • the brake ratio factors can each be newly adapted while driving, which enables braking force determination with high accuracy.

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

Abstract

The invention relates to a method and a device for determining a brake force (FB) exerted in the contact area of a wheel (1) of a vehicle for a brake force regulation system. The device co ntains a clamping force-determining module which determines a clamping force (FSP) effecting a braking operation and a factor-determining module which determines a brake transmission factor ( tau B) that represents a proportionality between the clamping force (FSP) and the brake force (FB). The device also contains a brake force-determining module (12) which determines the brake force (FB) in dependence on the clamping force (FSP) and the brake transmission factor ( tau B). According to the invention, the brake force (FB) is determined with a high degree of accuracy.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer in der Aufstandsfläche eines Rades eines Fahrzeugs wirkenden Bremskraft Method and device for determining a braking force acting in the footprint of a wheel of a vehicle

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung einer in der Aufstandsfläche eines Rades eines Fahrzeugs wirkenden Bremskraft für eine Bremskraftregelung, die die Bremskraft mit einer hohen Genauigkeit ermitteln.The invention relates to a method and a device for determining a braking force acting in the footprint of a wheel of a vehicle for a braking force control, which determine the braking force with high accuracy.

Moderne Bremssysteme in Kraftfahrzeugen sind mit übergeordneten Regelsystemen (ABS, ASR, ESP, etc.) ausgerüstet. Diese Regelsysteme beeinflussen die Fahrzeugdynamik mit dem Ziel, die vom Fahrzeugführer vorgegebene Verzögerung und den Kurs einzuhalten.Modern braking systems in motor vehicles are equipped with higher-level control systems (ABS, ASR, ESP, etc.). These control systems influence vehicle dynamics with the aim of adhering to the deceleration and course specified by the driver.

Stand der Technik dieser Systeme ist, daß der übergeordneten Regelung (z.B. Radschlupfregelung/Radverzögerungsre- gelung, Schwimmwinkelregelung, etc.) eine Spannkraftsteuerung unterlagert ist. Bei manchen Systemen wird über ein Hydraulikdruckmodell die an der Radbremse anliegende Spannkraft rekonstruiert und geregelt. Wie in der DE 197 42 920 AI gezeigt ist, kann die Spannkraft z.B. bei konventionellen hydraulischen Bremsanlagen durch Messung und bei elektromechanischen Bremsen durch Messung oder durch Rekonstruktion ermittelt werden.The state of the art in these systems is that the higher-level control (eg wheel slip control / wheel deceleration control, float angle control, etc.) is subordinate to a clamping force control. In some systems, the clamping force applied to the wheel brake is reconstructed and regulated using a hydraulic pressure model. As shown in DE 197 42 920 AI, the clamping force can be measured, for example, in conventional hydraulic brake systems and in the case of electromechanical brakes can be determined by measurement or by reconstruction.

Allgemein kann als Rückführungsgröße für die Regelung von Fahrzeugbremsen die in der RadaufStandsfläche wirkende Bremskraft herangezogen werden, da sie die die Fahrzeugdynamik direkt beeinflussende Größe ist. Theoretisch kann die Bremskraft aus der Radaufstandskraft über einen Reibwert zwischen Fahrbahn und Reifen ermittelt werden. Dieser Radreibwert hängt von vielen veränderlichen Faktoren wie z.B. der Straßenoberfläche, dem Zwischenmedium zwischen Reifen und Fahrbahn, dem Reifenprofil etc. ab. Der Radreibwert kann sich somit schnell ändern, weshalb seine genaue Ermittlung schwierig ist. Dementsprechend läßt sich daraus auch die davon abhängige Bremskraft nicht genau ermitteln.In general, the braking force acting in the wheel contact area can be used as a feedback variable for the control of vehicle brakes, since it is the variable that directly influences the vehicle dynamics. Theoretically, the braking force can be determined from the wheel contact force via a coefficient of friction between the road surface and the tire. This wheel friction coefficient depends on many variable factors such as the road surface, the intermediate medium between the tire and the road, the tire tread etc. The wheel friction coefficient can therefore change quickly, which is why it is difficult to determine it precisely. Accordingly, the braking force dependent thereon cannot be determined exactly.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ermittlung einer in der Aufstandsfläche eines Rades eines Fahrzeugs wirkende Bremskraft für eine Bremskraftregelung anzugeben, die die Bremskraft mit einer hohen Genauigkeit ermitteln.An object of the invention is to specify a method and a device for determining a braking force acting in the footprint of a wheel of a vehicle for a braking force control, which determine the braking force with a high degree of accuracy.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Abhängige Ansprüche sind auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gerichtet.This object is achieved with the features of the independent claims. Dependent claims are directed on preferred embodiments of the invention.

Erfindungsgemäß kann ein Spannkraftermittlungsmodul eine eine Bremsung bewirkende Spannkraft einer Bremse ermitteln. Ein Faktorermittlungsmodul kann einen Bremsenübersetzungsfaktor ermitteln, der eine Proportionalität zwischen der Spannkraft und der Bremskraft darstellen kann. Weiterhin kann ein Bremskraftermittlungsmodul die Bremskraft in Abhängigkeit von der Spannkraft und dem Bremsenübersetzungs- faktor ermitteln. Vorteilhaft wird der Bremsenübersetzungsfaktor mit einem Parameterschätzverfahren geschätzt. Durch die Ermittlung der Bremskraft in Abhängigkeit von genau ermittelbaren Größen weist die Bremskraft ebenfalls eine hohe Genauigkeit auf.According to the invention, a clamping force determination module can determine a clamping force of a brake that brings about braking. A factor determination module can determine a brake transmission factor, which can represent a proportionality between the clamping force and the braking force. Furthermore, a braking force determination module can determine the braking force as a function of the clamping force and the brake transmission ratio. determine factor. The brake transmission factor is advantageously estimated using a parameter estimation method. By determining the braking force as a function of precisely ascertainable variables, the braking force is also highly accurate.

Die Spannkraft kann eine Bremsung während eines Bremsspannvorgangs und/oder eines Bremslösevorgangs bewirken. Die Bremsung kann dabei hydraulisch oder auch elektromechanisch bewirkt werden. Sie kann z.B. über eine Bremsscheibe oder eine Bremstrommel ausgeübt werden.The tensioning force can bring about braking during a brake tensioning process and / or a brake release process. Braking can be effected hydraulically or electromechanically. It can e.g. be exercised via a brake disc or a brake drum.

Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung werden nun beispielhaft mit Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Various embodiments of the invention will now be explained in more detail by way of example with reference to the accompanying schematic drawings. Show it:

Fig. 1 ein vereinfachtes Radmodell,1 is a simplified wheel model,

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung des Zusammenhangs zwischen dem Reibwert und dem Schlupf eines Rades,2 is a diagram for explaining the relationship between the coefficient of friction and the slip of a wheel,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,3 shows a block diagram of an embodiment of the device according to the invention,

Fig. 4 ein Flußdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, und4 shows a flow diagram of an embodiment of the method according to the invention, and

Fig. 5 einen Vergleich von Ergebnissen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren (geschätzt) mit Vergleichsmessungen (gemessen).5 shows a comparison of results according to the method according to the invention (estimated) with comparative measurements (measured).

In Fig. 1 ist ein Modell eines Rades 1 vereinfacht dargestellt. Innerhalb des Rades 1 ist eine Bremsscheibe 3 angedeutet, auf der ein Bremsbelag 2 anliegen kann. Vorteilhaft ist auf der abgewandten Seite der Bremsscheibe 3 ein entsprechender Bremsbelag gegenüber vom dargestellten Bremsbelag 2 vorhanden. Auf den Bremsbelag 2 kann z.B. senkrecht dazu eine Spannkraft FSP wirken. Die Reibwirkung des Bremsbelages 2 kann in einem Wirkungspunkt 6 auf einem Reibradius r-ß zusammengefaßt werden. Das Rad 1 kann sich ebenso wie die Bremsscheibe 3 um die Achse 5 mit der Radwinkelgeschwindigkeit COR drehen. Das Rad 1 kann als starre Scheibe mit einer Trägheit ΘR angenommen werden. Weiterhin kann der dynamische Reifenradius r^yn als konstant betrachtet werden. Zwischen dem Rad 1 und der Fahrbahn 4 wirkt die RadaufStandskraft Fz vorzugsweise senkrecht zur Fahrbahn 4. Beim Bremsen wird eine Bremskraft Fg entgegen der Fahrtrichtung erzeugt. Die Bremskraft Fg kann z.B. mit folgender Gleichung aus der Spannkraft F$p ermittelt werden:A model of a wheel 1 is shown in simplified form in FIG. 1. A brake disc 3 is indicated within the wheel 1, on which a brake pad 2 can rest. A corresponding brake pad is advantageously present on the side of the brake disk 3 facing away from the brake pad 2 shown. On the brake pad 2, for example, vertically act as a tensioning force FSP. The friction effect of the brake pad 2 can be summarized in an action point 6 on a friction radius r- ß . Like the brake disc 3, the wheel 1 can rotate about the axis 5 at the wheel angular velocity COR. The wheel 1 can be assumed to be a rigid disk with an inertia ΘR. Furthermore, the dynamic tire radius r ^ yn can be regarded as constant. Between the wheel 1 and the roadway 4, the wheel contact force F z preferably acts perpendicular to the roadway 4. When braking, a braking force Fg is generated counter to the direction of travel. The braking force Fg can be determined, for example, from the tension force F $ p using the following equation:

Θ. ω, Θτ ωτ Θ. ω, Θ τ ω τ

FB = FSP ~ FSP ~~ ( 1 )F B = F SP ~ FSP ~~ (1)

Ldyn Ldyn Ldyn Ldyn L dyn L dyn L dyn L dyn

mit der inneren Übersetzung C*, die sich bei Scheibenbremsen aus dem doppelten Belagreibwert μ-ß zwischen Bremsbelag und -scheibe zusammensetzen kann (C* = 2-Uß), der Radwinkelbeschleunigung ώ und dem Bremsenübersetzungsfaktor iß, der sich aus der inneren Übersetzung C* und dem wirksamen Reibradius rß zusammensetzt.with the internal gear ratio C *, which for disc brakes can be made up of twice the friction coefficient μ- ß between the brake pad and disc (C * = 2-U ß ), the wheel angle acceleration ώ and the brake gear ratio i ß , which is the result of the internal gear ratio C * and the effective friction radius r ß .

Von den in der Gleichung (1) aufgeführten Größen können alle bis auf die Bremskraft Fg und den Bremsenübersetzungsfaktor Tß auf bekannte Weise ermittelt werden. Zur Ermittlung des Bremsenübersetzungsfaktors tß kann z.B. der Belagreibwert μß ermittelt werden. Dieser ist abhängig von vielen Einflußfaktoren wie z.B. Belagart und Zusammensetzung, Belag- und Scheibentemperatur, Relativgeschwindigkeit zwischen den Reibpartnern, Anpreßdruck, Bremsscheibenwerkstoff sowie Zwischenmedium/Fremdstoffen (Wasser, Abrieb, Schmutz, etc . ) . Eine exakte Vorausberechnung des Belagreibwerts μß in Abhängigkeit von diesen Einflußfaktoren ist nicht möglich. In Burckhardt: "Fahrwerktechnik: Bremsdynamik und Pkw-Bremsanlagen" , Vogel-Verlag, 1991, wird ein Ansatz zur Abschätzung seines Wertes angegeben:All of the quantities listed in equation (1) can be determined in a known manner except for the braking force Fg and the brake transmission factor T β . To determine the brake transmission factor t ß , the friction coefficient μ ß can be determined. This depends on many influencing factors such as type of lining and composition, lining and disc temperature, relative speed between the friction partners, contact pressure, brake disc material and intermediate medium / foreign substances (water, abrasion, dirt, Etc . ). An exact pre-calculation of the friction coefficient μ ß depending on these influencing factors is not possible. In Burckhardt: "Chassis technology: brake dynamics and car brake systems", Vogel-Verlag, 1991, an approach is given to estimate its value:

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Dabei ist der Einfluß der Relativgeschwindigkeit gering und wird vernachlässigt. μß,max ist dabei der maximale Belagreibwert, Tß die Reibflächentemperatur, Tß* die Reibflächentemperatur bei μß.max' Phyd der Hydraulikdruck, Phyd* ein Referenzhydraulikdruck (in der Regel der für das System maximal zulässige Druck), und CT sowie Cp sind dimensionslose Materialkonstanten. Die Reibflächentemperatur ß kann nach dem ebenfalls dort angegebenen Differenzverfahren ermittelt werden.The influence of the relative speed is small and is neglected. μ SS, max i st thereby the maximum Belagreibwert, T ß the friction surface T ß * the friction surface at μß.max 'Phyd the hydraulic pressure Phyd * a reference hydraulic pressure (usually the maximum allowable for the system pressure), and CT and Cp are dimensionless material constants. The friction surface temperature ß can be determined using the differential method also given there.

Der wirksame Reibradius rß ändert sich z.B. durch das Aufweiten der Faust der Bremse unter Spannkraft sowie durch Schrägverschleiß der Bremsbeläge oder der Bremsscheibe. Somit unterliegen der Belagreibwert μß und der wirksame Reibradius rß großen Schwankungen, die sich in dem Bremsenübersetzungsfaktor iß niederschlagen. Es ist bei Belagfachleuten bekannt, daß der Belagreibwert μß z.B. unter Extrembelastungen um + 30 % streuen kann. Dabei sind die langfristigen Schwankungen des Belagreibwerts μß durch Verschleiß und Materialveränderungen sehr viel geringer (< 10 %) als die kurzfristigen Schwankungen durch Temperaturänderungen. Anhand des Belagreibwertes μß und des wirksamen Reibradius rß kann daher nur auf das Verhalten des Bremsenübersetzungsfaktors Tß geschlossen werden, dieser selbst kann aber auf die beschriebene Weise nicht genau ermittelt werden.The effective friction radius r ß changes, for example, due to the expansion of the brake's fist under tension as well as through oblique wear of the brake pads or the brake disc. Thus, the friction coefficient μ ß and the effective friction radius r ß are subject to large fluctuations, which are reflected in the brake transmission factor i ß . It is known to experts in the field that the friction coefficient μ β can scatter by + 30%, for example, under extreme loads. The long-term fluctuations in the friction coefficient μ ß due to wear and material changes are much smaller (<10%) than the short-term fluctuations due to temperature changes. Based on the friction coefficient μ ß and the effective friction radius r ß can therefore only be concluded from the behavior of the brake transmission factor T ß , but this itself cannot be determined exactly in the manner described.

Zur Ermittlung des Bremsenübersetzungsfaktors kann Gleichung (1) nach dem Bremsenübersetzungsfaktor τ_\ aufgelöst werden und die Bremskraft Fß durch den Radreibwert zwischen Reifen und Fahrbahn μ X und die Radaufstandskraft F2; ausgedrückt werden, so daß z.B. mit dem Radlagerreibungsmoment MLR. -be Geradeausfahrt gilt:To determine the brake transmission factor, equation (1) can be solved according to the brake transmission factor τ_ \ and the braking force F ß by the wheel friction coefficient between the tire and the road μ X and the wheel contact force F 2 ; be expressed so that, for example, with the wheel bearing friction torque MLR. -be straight ahead applies:

_ Fz μRχ(λBχ) • rdyn + MRL,R + ®R ' < >R τB - . ( j )_ F z μ R χ (λ B χ) • r dyn + M RL, R + ®R '<> R τ B -. (j)

Der Radreibwert μ X kann dabei vom Bremsschlupf λßX abhängig sein, wobei der Zusammenhang wiederum Einflußparametern wie Straßenoberfläche, Zwischenmedium, Reifenprofil, etc. unterliegen kann. Dabei können sich insbesondere die Parameter Straßenoberfläche und Zwischenmedium im Fahrbetrieb sehr schnell ändern. In Fig. 2 ist beispielhaft der Zusammenhang zwischen dem Radreibwert μ X und dem Bremsschlupf λßX für drei unterschiedliche Einflußfaktorkombinationen gezeigt. Es ergeben sich etwa gleich ausgebildete Kurven, deren Maxima z.B. von den unterschiedlichen genannten Einflußfaktoren abhängen. Allen gemeinsam ist im wesentlichen die Steigung der Kurven aus dem Ursprung bis zum Einsetzen des sogenannten Gleitschlupfes, dargestellt durch den Gleitbeginn in Fig. 2. Diese Steigung, die sog. Längssteife k des Reifens, hängt ausschließlich vom Reifentyp und von der Profiltiefe, also dem Verschleißzustand ab (siehe Eichhorn und Roth: "Kraftschluß zwischen Reifen und Fahrbahn - Einflußgrößen und Erkennung", VDI-Berichte Nr. 916, VDI- Verlag 1993). Dieser Bereich der Reibwert/Schlupf-Kurve ändert sich demzufolge nur sehr langsam und kann sich daher z.B. als Parameter zur Ermittlung des Bremsenübersetzungsfaktors iß eignen.The wheel friction coefficient μ X can be dependent on the brake slip λ ßX , the relationship in turn being subject to influencing parameters such as road surface, intermediate medium, tire profile, etc. The parameters of road surface and intermediate medium can change very quickly during driving. 2 shows the relationship between the wheel friction coefficient μ X and the brake slip λ βX for three different combinations of influencing factors. The result is approximately the same curve, the maxima of which depend, for example, on the different influencing factors mentioned. Common to all is essentially the slope of the curves from the origin to the onset of so-called sliding slip, represented by the start of sliding in FIG. 2. This slope, the so-called longitudinal stiffness k of the tire, depends exclusively on the type of tire and the tread depth, that is to say State of wear from (see Eichhorn and Roth: "Non-positive connection between tires and road surface - influencing variables and detection", VDI reports No. 916, VDI- Verlag 1993). This area of the coefficient of friction / slip curve therefore changes only very slowly and can therefore be suitable, for example, as a parameter for determining the brake transmission factor i β .

Für den Radreibwert μ X vor dem Gleitbeginn kann mit der Längssteife k folgender einfacher Zusammenhang dargestellt werden:For the wheel friction coefficient μ X before the start of sliding, the following simple relationship can be represented with the longitudinal stiffness k:

μRx = * λBx • (4)μ Rx = * λ Bx • (4)

Die Gleichung (4) kann in Gleichung (3) eingesetzt werden, so daß sich für den Bremsenübersetzungsfaktor ergibt:Equation (4) can be used in equation (3) so that the following results for the brake transmission ratio:

Fz • k • λBx • rd + MRL(R + ΘR • ώR τB = (5)F z • k • λ Bx • r d + M RL (R + Θ R • ώ R τ B = ( 5 )

FSP F SP

Hierbei sind die RadaufStandskraft Fz, der Bremsschlupf lßX und die Längssteife k noch zu bestimmen. Die Radaufstands- kraft Fz kann z.B. nach einem bekannten Verfahren ermittelt werden (Tiemann: "Untersuchungen zm Bremsverhalten von Pkw mit ABS auf unebener Fahrbahn unter besonderer Berücksichtigung des Einflusses des Schwingungsdämpfers, Fortschritt- Berichte VDI Reihe 12 Nr. 204, VDI-Verlag, 1994). The wheel contact force F z , the brake slip l ßX and the longitudinal stiffness k are still to be determined. The wheel contact force F z can be determined, for example, using a known method (Tiemann: "Investigations into the braking behavior of cars with ABS on an uneven road surface, taking particular account of the influence of the vibration damper, progress reports VDI series 12 no. 204, VDI publishing house, 1994).

Der Schlupf λ läßt sich z.B. anhand der folgenden Gleichung aus der FahrZeuggeschwindigkeit VKfz unc* der jeweiligen Radwinkelgeschwindigkeit bestimmen:The slip λ can be determined, for example, using the following equation from the vehicle speed VKfz unc * of the respective wheel angular speed:

VKfV K f

Bremsfall : λBx z= z ~ ω R •*-dynBraking situation: λ Bx z = z ~ ω R • * -dyn

/ vKfz/ v vehicle

(6) ωR rdyr i - V Kfz(6) ω R r dyr i - V motor vehicle

Antriebsfall : λτx = ωR • -'-dynDrive case: λ τx = ω R • -'- dyn

Eine Bestimmung des Radschlupfes über die Geschwindigkeit in der RadaufStandsfläche anstatt über die Fahrzeuggeschwindigkeit V fz ist auch denkbar. Zur Ermittlung der Längssteife k nach Gleichung (4) wird der Radreibwert μ vor dem Gleitbeginn benötigt. Dieser kann während des Fahrzeugantriebs aus der Radhorizontalkraft Fx in der Aufstandsfläche in Reifenlängsrichtung und der Radaufstands- kraft Fz ermittelt werden:A determination of wheel slip over the speed in the wheel contact surface instead of the vehicle speed V fz i st also conceivable. To determine the longitudinal stiffness k according to equation (4), the wheel friction coefficient μ is required before the start of sliding. This can be determined during the vehicle drive from the wheel horizontal force F x in the contact area in the longitudinal direction of the tire and the wheel contact force F z :

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da die Radhorizontalkraft Fx, zumindest an den Rädern der angetriebenen Achse, in den Antriebsphasen des Fahrzeugs aus dem Moment des Verbrennungsmotors bestimmt werden kann. Hierbei kann die Radhorizontalkraft Fx aus folgender Gleichung ermittelt werden:since the wheel horizontal force F x , at least on the wheels of the driven axle, can be determined in the drive phases of the vehicle from the moment of the internal combustion engine. The wheel horizontal force F x can be determined from the following equation:

_ MAR - MRL>R - ΘRώR hx - ^Roll (ö) rdyn FRoll ist die Rollreibung, AR das Radantriebsmoment und MRL,R das Radlagerreibmoment. Bei modernen Fahrzeugen kann das vom Fahrzeugmotor an das Getriebe abgegebene Moment bereits mit hoher Genauigkeit und unter Berücksichtigung der von den Nebenaggregaten aufgenommenen Leistung im Motorsteuergerät über ein Momentenmodell (z.B. Motorsteuerung ME 7 der Fa. Bosch, Unland et al.: "Neue effiziente Applikationsverfahren für die physikalisch basierte Motorsteuerung ME 7",-MTZ Motortechnische Zeitschrift 59, No. 11, S. 744- 751, 1998") berechnet oder mittels eines Momentensensors (Siemens: "Neuer Sensor für die Drehmomentenmessung", ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 100, Nr. 4, S. 268, 1998") zwischen Motor und Getriebe gemessen werden. Mit den bekannten Übersetzungen von Getriebe und Differential sowie den Wirkungsgraden und den Trägheiten der Komponenten des AntriebsStrangs kann das Radantriebsmoment M^R berechnet werden. Während einer Bremsung kann die Radhorizontalkraft Fx auf diese Weise jedoch nicht ermittelt werden. Es läßt sich somit zunächst nur die Längssteife k der angetriebenen Räder während des Antriebs ermitteln._ M AR - M RL> R - Θ R ώ R h x - ^ Roll (ö) r dyn F Roll i st rolling friction, the AR Radantriebsmoment M and RL, the R Radlagerreibmoment. In modern vehicles, the torque delivered by the vehicle engine to the transmission can be measured with a high degree of accuracy and taking into account the power consumed by the auxiliary units in the engine control unit (e.g. engine control ME 7 from Bosch, Unland et al .: "New efficient application methods for the physically based motor control ME 7 ", - MTZ Motortechnische Zeitschrift 59, No. 11, pp. 744-751, 1998") or using a torque sensor (Siemens: "New sensor for torque measurement", ATZ Automobiltechnische Zeitschrift 100, no. 4, p. 268, 1998 ") between the engine and transmission. The wheel drive torque M ^ R can be calculated using the known gear ratios and differential ratios as well as the efficiencies and the inertia of the components of the drive train. However, the wheel horizontal force F x cannot be determined in this way during braking. It can thus first only determine the longitudinal stiffness k of the driven wheels during the drive.

Es kann für die folgenden Erläuterungen davon ausgegangen werden, daß die Reifen einer Achse vom gleichen Typ sind (in den meisten Ländern vom Gesetzgeber vorgeschrieben) und den gleichen Verschleißzustand aufweisen. Bei modernen Fahrzeugen mit Reifenfülldruck-Kontrollsystemen kann dies von der Elektronik überprüft werden, da die Reifensensoren dem Steuergerät eine Reifenkennung übermitteln (Normann und Festenberg: "Elektronische Reifendruck-Kontrolle", Fortschritt-Berichte VDI, Reihe 12, Nr. 362, VDI-Verlag, 1998"). Dadurch können Unterschiede der Reifen berücksichtigt bzw. ausgeglichen werden. Somit kann für die Reifen einer Achse von der gleichen Längssteife k ausgegangen werden. Im folgenden wird beispielhaft ein Fahrzeug mit angetriebener Hinterachse HA betrachtet. Die Längssteife der angetriebenen Hinterräder k^ kann somit wie folgt ermittelt werden:For the following explanations it can be assumed that the tires of an axle are of the same type (prescribed by law in most countries) and have the same wear condition. In modern vehicles with tire pressure monitoring systems, this can be checked by the electronics, since the tire sensors transmit a tire identifier to the control unit (Normann and Festenberg: "Electronic tire pressure monitoring", progress reports VDI, series 12, No. 362, VDI publishing house , 1998 "). This allows differences in the tires to be taken into account or compensated for. Thus, for the tires an axis of the same longitudinal stiffness k can be assumed. In the following, a vehicle with a driven rear axle HA is considered as an example. The longitudinal stiffness of the driven rear wheels k ^ can thus be determined as follows:

-χ,HA-χ, HA

--HA (9)--HA (9)

-z,HA λ Tx,HA-z, HA λ Tx, HA

wobei der Index "HA" für die Hinterachse steht. Bei dem Antriebsschlupf λ-χX/HA und der RadaufStandskraft FZ_HA kann es sich jeweils um den Mittelwert aus den jeweiligen Werten für das linke und das rechte Rad der Hinterachse HA handeln. Die Radhorizontalkraft FX_HA kann der Radhorizontalkraft Fx aus Gleichung (8) entsprechen, da das Differentialgetriebe für eine Gleichverteilung der Momente an den beiden Rädern der angetriebenen Achse sorgt. Um die Genauigkeit der Längssteife kjjA nach Gleichung (9) zu erhöhen, kann diese z.B. im Fahrbetrieb mittels eines Parameterschätzverfahrens, vorzugsweise eines rekursiven Least- Squares(RLS) -Schätzverfahrens ermittelt werden (siehe z.B. Isermann: "Identifikation dynamischer Systeme", Bd. 1, Springer-Verlag, 1992). Durch die Einführung eines Verges- sensfaktors, der nahezu 1 ist, läßt sich der Veränderung der Längssteife kgA durch die Abnutzung des Profils und durch die Alterung des Reifengummis Rechnung tragen, wobei der Vergessensfaktor in Abhängigkeit von der Abtastzeitkonstanten gewählt werden kann. Ein hoher Vergessensfaktor von nahezu 1 bedeutet, daß viele vorherige Werte zur Schätzung beitragen (siehe Isermann, a.a.O.). Bei allradgetriebenen Fahrzeugen kann die Ermittlung der Längssteife kyA an den Vorderrädern VA analog zur Schätzung der Längssteife kHA an den Hinterrädern HA erfolgen.where the index "HA" stands for the rear axle. The drive slip λ-χ X / H A and the wheel contact force F Z _HA can be the mean of the respective values for the left and right wheels of the rear axle HA. The wheel horizontal force F X _HA can correspond to the wheel horizontal force F x from equation (8), since the differential gear ensures an equal distribution of the moments on the two wheels of the driven axle. In order to increase the accuracy of the longitudinal stiffness kjj A according to equation (9), this can be determined, for example, while driving using a parameter estimation method, preferably a recursive least-squares (RLS) estimation method (see, for example, Isermann: "Identification of Dynamic Systems", Vol. 1, Springer-Verlag, 1992). By introducing a forgetting factor that is almost 1, the change in the longitudinal stiffness kg A due to the wear of the tread and the aging of the tire rubber can be taken into account, whereby the forgetting factor can be selected depending on the sampling time constant. A high forgetting factor of almost 1 means that many previous values contribute to the estimate (see Isermann, loc. Cit.). In all-wheel drive vehicles, the determination of the longitudinal stiffness ky A can be carried out on the Front wheels VA are carried out analogously to the estimation of the longitudinal stiffness kH A on the rear wheels HA.

Werden der Antriebsschlupf λι>x und der Bremsschlupf λßX nach Gleichung (6) betrachtet, so sind ihre Beträge zumindest für dieselbe Reifen-Fahrbahn-Paarung gleich. Somit kann die im Antrieb ermittelte Längssteife der angetriebenen Räder kg^ fur den Fall der Bremsung dieser Räder übernommen werden. Damit kann für den Bremsfall der Räder der Antriebsachse gelten:If the drive slip λι> x and the brake slip λ ßX are considered according to equation (6), then their amounts are at least the same for the same pairing of tires and road surface. Thus, the longitudinal stiffness of the driven wheels determined in the drive can kg ^ for the case of braking the wheels are applied. The following can apply to the braking of the drive axle wheels:

k HΛ = τ hrz, H-A^ 'f ΛBx, HA ' ( 10 ) k H Λ = τ h rz, HA ^ ' f Λ Bx, HA' (10)

wobei die Radhorizontalkraft FX im Bremsfall der Bremskraft Fß entsprechen kann.the wheel horizontal force F X can correspond to the braking force F ß when braking.

Es bleibt somit noch die Längssteife kyA der nicht angetriebenen Räder, in diesem Beispiel die der Vorderräder zu ermitteln. Dieses erfolgt vorzugsweise während eines Bremsvorgangs, da nur dann Horizontalkräfte von den nicht angetriebenen Rädern an die Fahrbahn übertragen werden. Die Bremskraft der nicht angetriebenen Räder Fß A kann aus der Differenz der Gesamtbremskraft Fßfges des Fahrzeugs und der z.B. mittels Gleichung (10) ermittelten Bremskraft FßfHA der angetriebenen Räder im Bremsfall bestimmt werden:There remains the longitudinal stiffness ky A of the non-driven wheels, in this example that of the front wheels. This is preferably done during a braking operation, since only then are horizontal forces transmitted from the non-driven wheels to the road. The braking force of the non-driven wheels F ß A can be determined from the difference between the total braking force F ßf g es of the vehicle and the braking force F ßf H A of the driven wheels determined, for example, using equation (10):

*^B,VA = ^B.ges _ ^B.HA ' ( H ) * ^ B, VA = ^ B.ges _ ^ B.HA '(H)

^B.ges ^z.HA ' -^ HA ' ^ Bx.HA k- VA - ( 12 ) *^z,VA ' ^ Bx.VA Dabei können sich der Bremsschlupf λßXfvA und die Radauf- Standskraft FZ/VA aus dem jeweiligen Mittelwert des linken und des rechten Rades der Vorderachse VA ergeben. ^ B.ges ^ z.HA ' - ^ HA ' ^ Bx.HA k- VA - (12) * ^ z, VA '^ Bx.VA The brake slip λ ßXf v A and the wheel standing force F Z / VA can result from the respective mean value of the left and right wheels of the front axle VA.

Die Gesamtbremskraft Fßfges des Fahrzeugs kann aus der Gesamtverzögerung bzw. negativen Längsbeschleunigung xA des Fahrzeugs und der Masse des Fahrzeugs mχfz unter Berücksichtigung der Luftwiderstandskraft in Längsrichtung FLX und der Gesamtrollwiderstandskraft F 0nfges wie folgt ermittelt werden:The total braking force F ßf g es of the vehicle can be determined from the total deceleration or negative longitudinal acceleration x A of the vehicle and the mass of the vehicle mχf z taking into account the air resistance force in the longitudinal direction FL X and the total rolling resistance force F 0 n f g es as follows:

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Die Längssteife der nicht angetriebenen Räder kvA kann ebenso wie die Längssteife der angetriebenen Räder k-fjA zur Verbesserung der Genauigkeit, d.h. z.B. zur Störunterdrük- kung, im Fahrbetrieb anhand eines Parameterschätzverfahrens, z.B. des RLS-Verfahrens, ermittelt werden. Dabei kann jeweils ein Vergessensfaktor gewählt werden, der vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,9 und 1, beispielsweise bei 0,9999 liegt.The longitudinal stiffness of the non-driven wheels kv A , like the longitudinal stiffness of the driven wheels kf f A , can be determined during driving operation to improve the accuracy, ie, for example, to suppress interference, using a parameter estimation method, for example the RLS method. A forgetting factor can be selected in each case, which is preferably in a range between 0.9 and 1, for example 0.9999.

Die Bremsenübersetzungsfaktoren iß für die einzelnen Räder 1 des Fahrzeugs können entsprechend einer der folgenden Gleichungen ermittelt werden: -z, vl VA λ Bx,vl *-dyn M RL,R,vl + θ R,v ω R,vlThe brake transmission factors i β for the individual wheels 1 of the vehicle can be determined according to one of the following equations: -z, vl VA λ Bx, vl * -dyn M RL, R, vl + θ R, v ω R, vl

B,vl B, from left

FSP,vl F SP, from left

L Fz,vr ' kVA ^Bx,vr ' rdyn + MRL,R,vr + ®R,v ' ®R,vr τB,vr L Fz, vr ' k V A ^ Bx, vr ' r dyn + M RL, R, vr + ®R, v '®R, vr τ B, vr

FSP,vr F SP, vr

(14)(14)

Fz,hl ' πA ' ^Bx,hl ' ' rdyn + MAR + MRL,R,hl + θR,h ' ώR,hl F z, hl 'πA ' ^ Bx, hl ' ' r dyn + M AR + M RL, R, hl + θ R , h ' ώ R, hl

LB,hl L B, St.

FSP,hl F SP, St.

Fz,hr ' kfjA ' ß ,hr ' rdyn + MAR + MRL,R,hr + θR,h ' ώR,hr τB,hr F z, hr 'kfjA ' ß, hr 'r dyn + M AR + M RL, R, hr + θ R , h ' ώ R, hr τ B, hr

FSP,hr F SP, hr

Hierbei kennzeichnet der Index "vl" das linke Vorderrad, der Index "vr" das rechte Vorderrad, der Index "hl" das linke Hinterrad und der Index "hr" das rechte Hinterrad, sowie der Index "v" vorne und der Index "h" hinten.The index "vl" identifies the left front wheel, the index "vr" the right front wheel, the index "hl" the left rear wheel and the index "hr" the right rear wheel, as well as the index "v" front and the index "h "behind.

Zur Erlangung einer hohen Genauigkeit für den Bremsenübersetzungsfaktor iß, z.B. zur Unterdrückung von Störungen und/oder Meßfehlern, kann dieser mittels eines Parameterschätzverfahrens, vorzugsweise eines RLS-Verfahrens mit einem Vergessensfaktor geschätzt werden, der vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,9 und 1 liegt. Dabei kann der Vergessensfaktor niedriger gewählt werden als bei der Schätzung der Längssteifen k, da sich der Bremsenübersetzungsfaktor iß (z.B. durch Temperaturschwankungen) schneller ändern kann als die Längssteife k.In order to achieve high accuracy for the brake transmission factor i β , for example to suppress disturbances and / or measurement errors, this can be estimated using a parameter estimation method, preferably an RLS method, with a forgetting factor, which is preferably in a range between 0.9 and 1 . The forgetting factor can be chosen lower than when estimating the longitudinal stiffness k, since the brake transmission factor i ß (eg due to temperature fluctuations) can change faster than the longitudinal stiffness k.

Mit den geschätzten Bremsenübersetzungsfaktoren können z.B. die Radbremskräfte anhand von Gleichung (1) ermittelt werden.With the estimated brake transmission factors, e.g. the wheel braking forces are determined using equation (1).

Eine mögliche Realisierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist am Beispiel eines heckangetriebenen Fahrzeuges schematisch in Fig. 3 gezeigt. Darin sind mehrere Eingänge 17 gezeigt, über die z.B. sämtliche für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens benötigten Eingangsgrößen und/oder Konstanten bzw. Parameter eingegeben werden können. Diese können z.B. die Spannkräfte F§p der einzelnen Räder, die FahrZeuggeschwindigkeit VKfz/ die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs xA sowie die Drehwinkelgeschwindigkeiten ωR sein. Weiterhin kann ein RadaufStandskraftmodul 8 die Radaufstandskräfte der jeweiligen Räder ermitteln und diese -zur weiteren Verarbeitung an eine allgemeine Daten- und/oder Steuerleitung 16 ausgeben. Das Radaufstandskraft- modul 8 kann auch nicht gezeigte Eingänge aufweisen. Über die Leitung 16 können einem Achsantriebsmomentenmodul 7 z.B. die Radaufstandskräfte der Hinterräder FZfhl und FZfhr und die Fahrzeuggeschwindigkeit VKfz zugeführt werden. Das Achsantriebsmomentenmodul 7 kann z.B. während des Antriebs des Fahrzeugs das Achsantriebsmoment MAR ermitteln und auf die Leitung 16 ausgeben. Außerdem kann es die Radhorizontalkraft Fx H i Radlängsrichtung ermitteln und an ein erstes Längssteifenmodul 9 ausgeben.A possible implementation of the device according to the invention is based on the example of a rear-driven vehicle shown schematically in Fig. 3. A plurality of inputs 17 are shown therein, via which, for example, all input variables and / or constants or parameters required for carrying out the method according to the invention can be entered. These can be, for example, the clamping forces F§p of the individual wheels, the vehicle speed VKfz / the longitudinal acceleration of the vehicle x A and the angular velocities ωR. Furthermore, a wheel contact force module 8 can determine the wheel contact forces of the respective wheels and output them to a general data and / or control line 16 for further processing. The wheel contact force module 8 can also have inputs, not shown. For example, the wheel contact forces of the rear wheels F Zf hl and F Zf hr and the vehicle speed VKfz can be fed via line 16 to an axle drive torque module 7. The axle drive torque module 7 can, for example, determine the axle drive torque MAR during the drive of the vehicle and output it on the line 16. It can also determine the wheel horizontal force F x H i wheel longitudinal direction and output it to a first longitudinal stiffening module 9.

Das erste Längssteifenmodul 9 kann als weitere Eingangsgrößen die Radaufstandskräfte der Hinterräder FZfhl und FZ/hr sowie die entsprechenden Raddrehgeschwindigkeiten COR^I und α)Rfhr sowie die Fahrzeuggeschwindigkeit VKfz erhalten. Aus den genannten Eingangsgrößen kann das erste Längssteifenmodul 9 den Bremsschlupf für die Hinterräder λßX HA und die entsprechende Längssteife πA ermitteln und z.B. an ein zweites Längssteifenmodul 11 ausgeben. Das erste Längssteifenmodul 9 kann hierbei z.B. die Längssteife der angetriebenen Räder kπA gemäß Gleichung (9) ermitteln, vorzugsweise mit einem Parameterschätzverfahren schätzen. Das zweite Längssteifenmodul 11 kann als Eingangsgrößen über die Lei- tung 16 die jeweiligen Radwinkelgeschwindigkeiten der einzelnen Räder COR.VI, ωR Vr, ω fhl und ωRf r/ die Fahrzeuggeschwindigkeit Vκfz, die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs xA und die jeweiligen Radaufstandskräfte der einzelnen Räder Fz vι, FZfVr, Zfhl und FZfhr erhalten. Es kann dann aus seinen Eingangsgrößen den Bremsschlupf der Vorderräder λßX VA und die zugehörige Längssteife kyA ermitteln und an ein Faktorermittlunsmodul 10 ausgeben. Das zweite Längssteifenmodul 11 kann dabei die Längssteife der nicht angetriebenen Räder kyA gemäß Gleichung (12) ermitteln, vorzugsweise mit einem Parameterschätzverfahren schätzen.The first longitudinal stiffening module 9 can receive the wheel contact forces of the rear wheels F Zf hl and F Z / hr as well as the corresponding wheel rotation speeds COR ^ I and α) R f hr and the vehicle speed VKfz as further input variables. From the input variables mentioned, the first longitudinal stiffening module 9 can determine the brake slip for the rear wheels λ βX HA and the corresponding longitudinal stiffness π A and output it, for example, to a second longitudinal stiffening module 11. The first longitudinal stiffness module 9 can, for example, determine the longitudinal stiffness of the driven wheels kπ A according to equation (9), preferably using a parameter estimation method. The second longitudinal stiffening module 11 can be used as input variables via the cables device 16, the respective wheel angular velocities of the individual wheels COR. V I, .omega.R Vr, ω f hl and .omega.R f r / the vehicle speed Vκf z, the longitudinal acceleration of the vehicle x A and the respective wheel contact forces of the individual wheels F zv ι, F ZfVr, Zf hl un d F Zf hr obtained. It can then determine the brake slip of the front wheels λ ßX VA and the associated longitudinal stiffness ky A from its input variables and output them to a factor determination module 10. The second longitudinal stiffness module 11 can determine the longitudinal stiffness of the non-driven wheels ky A in accordance with equation (12), preferably using a parameter estimation method.

Das Faktorermittlungsmodul 10 erhält als weitere Eingangsgröße von dem ersten Längssteifenmodul 9 die Längssteife der Hinterräder kgA- Weiterhin können ihm über die Leitung 16 die Spannkräfte FS , die Radaufstandskräfte Fz und die Radwinkelgeschwindigkeiten ωR der jeweiligen Räder sowie die Fahrzeuggeschwindigkeit Vκfz und das Achsantriebsmoment M R zugeführt werden. Das Faktorermittlungsmodul 10 kann dann aus seinen Eingangsgrößen die Bremsenübersetzungsfaktoren Xß der einzelnen Räder vorzugsweise nach einem Parameterschätzverfahren ermitteln und an ein Bremskraftermittlungsmodul 12 ausgeben.The factor determination module 10 receives the longitudinal stiffness of the rear wheels kgA as a further input variable from the first longitudinal stiffness module 9. Furthermore, the tensioning forces FS, the wheel contact forces F z and the wheel angular velocities ωR of the respective wheels as well as the vehicle speed Vκf z and the axle drive torque MR can be fed via the line 16 become. The factor determination module 10 can then determine the brake transmission factors X β of the individual wheels from its input variables, preferably according to a parameter estimation method, and output them to a brake force determination module 12.

Das Bremskraftermittlungsmodul 12 kann aus entsprechenden Eingangsgrößen von der Leitung 16 und den Bremsenübersetzungsfaktoren iß die Bremskräfte Fß der jeweiligen Räder nach Gleichung (1) ermitteln und an eine Bremskraftregelung 13 ausgeben, die dann entsprechende Signale zur Einstellung der jeweiligen Bremsen ausgeben kann.The braking force determination module 12 can determine the braking forces F ß of the respective wheels from the corresponding input variables from the line 16 and the brake transmission factors i ß and output them to a braking force control 13, which can then output appropriate signals for setting the respective brakes.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren können z.B. auch in der Bremskraftregelung 13 in- tegriert sein. Weiterhin können in jedem Modul Speicher zum Speichern von benötigten und/oder ermittelten Größen vorgesehen sein. Die einzelnen Module können auch über entsprechende Leitungen direkt miteinander verbunden sein. Es können auch ggf. weitere nicht gezeigte Ein- und Ausgänge zur Ansteuerung durch eine nicht gezeigte Steuereinheit und/oder zur Datenübertragung vorgesehen sein. Vorzugsweise sind die Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens in digitaler Technik realisiert, wobei die Längssteife k z.B. mit einer Zeitkonstanten im Millisekunden- bis Sekundenbereich und der Brems- übersetzungsfaktor mit einer ebenso großen oder auch einer kleineren Zeitkonstanten ermittelt werden können.The device according to the invention and the method according to the invention can also be used, for example, in braking force control 13. be tegrated. Furthermore, memories can be provided in each module for storing required and / or determined quantities. The individual modules can also be connected directly to one another via corresponding lines. If necessary, further inputs and outputs, not shown, can be provided for control by a control unit, not shown, and / or for data transmission. The features of the device according to the invention and of the method according to the invention are preferably implemented in digital technology, the longitudinal stiffness k being able to be determined, for example, with a time constant in the millisecond to second range and the brake transmission factor with an equally large or a smaller time constant.

Vorteilhaft kann die Ermittlung der Längssteife der angetriebenen Räder kgA nur bei Antriebsschlupfwerten von z.B. λτx,HA < 0,03 erfolgen. Damit kann z.B. sichergestellt werden, daß der Zusammenhang zwischen dem Radreibwert μRX und dem Antriebsschlupf λτx linear ist. Die Ermittlung der Längssteife der nicht angetriebenen Räder kyA erfolgt vorzugsweise nur bei einem Bremsschlupf der Vorderachse von z.B. λßXfvA < 0,03 und/oder einem Bremsschlupf der Hinterachse von z.B. λßX/HA < 0,03. Damit kann ebenfalls sichergestellt werden, daß der Zusammenhang zwischen dem Radreibwert μRX und dem jeweiligen Bremsschlupf λßX linear ist. Dementsprechend kann die Ermittlung der Bremsenübersetzungsfaktoren Tß z.B. während einer Bremsung nur bei einem Bremsschlupf der Vorderachse von z.B. λßX vA < 0,03 und/oder einem Bremsschlupf der Hinterachse von z.B. λßX,HA < 0,03 erfolgen. In den übrigen Fällen kann der Bremsenübersetzungsfaktor iß z.B. aus einem Speicher übernommen werden, in dem der zuletzt und/oder mehrere zuvor ermittelte Bremsenübersetzungsfaktoren iß gespeichert sind. Die an- geführten Zusammenhänge gelten insbesondere für die Geradeausfahrt des Fahrzeugs. Bei eingelenkten Rädern können die Bremsenübersetzungsfaktoren z.B. auch aus einem Speicher übernommen werden.The longitudinal stiffness of the driven wheels kgA can advantageously only be determined with traction slip values of, for example, λτx, HA <0.03. This can ensure, for example, that the relationship between the wheel friction coefficient μR X and the drive slip λτ x is linear. The longitudinal stiffness of the non-driven wheels ky A is preferably only determined when the front axle has a brake slip of, for example, λ βXf v A <0.03 and / or the rear axle brake slip of, for example, λ βX / H A <0.03. This also ensures that the relationship between the wheel friction coefficient μR X and the respective brake slip λ ßX is linear. Accordingly, the brake transmission factors T ß can be determined, for example, during braking only when the front axle is slipping, for example λ ßX v A <0.03 and / or the rear axle is slipping , for example λ ßX , HA <0.03. In the other cases, the brake transmission factor i ß can be taken over, for example, from a memory in which the last and / or several previously determined brake transmission factors i ß are stored. The Connected relationships apply in particular to the straight driving of the vehicle. When the wheels are turned in, the brake transmission factors can also be adopted from a memory, for example.

In Fig. 4 ist ein Flußdiagramm einer erfindungsgemäßen Ausführungsform am Beispiel eines heckangetriebenen Fahrzeuges gezeigt. Dort werden zunächst im Schritt 18 die Geschwindigkeit des Fahrzeugs VKfz die Fahrzeuglängsbeschleunigung xA sowie die Spannkraft Fgp und die Radwinkelgeschwindigkeit ωR eines oder mehrerer Räder 1 ermittelt. Daran anschließend wird im Schritt 19 die RadaufStandskraft eines oder mehrerer Räder 1 ermittelt. Danach wird im Schritt 20 abgefragt, ob das Fahrzeug angetrieben oder gebremst wird. Dieses kann z.B. durch Auswerten der Fahrzeuggeschwindig- keit V fz erfolgen. Wird das Fahrzeug weder angetrieben noch gebremst (nicht gezeigt), so kann eine Möglichkeit vorgesehen sein, daß das Verfahren für die aktuelle Reglerschleife beendet wird.FIG. 4 shows a flow chart of an embodiment according to the invention using the example of a rear-driven vehicle. The speed of the vehicle VKfz, the longitudinal acceleration x A of the vehicle and the tensioning force Fgp and the wheel angular velocity ω R of one or more wheels 1 are first determined there in step 18. Then, in step 19, the wheel standing force of one or more wheels 1 is determined. Then in step 20 it is queried whether the vehicle is being driven or braked. This can be done, for example, by evaluating the vehicle speed V fz. If the vehicle is neither driven nor braked (not shown), a possibility can be provided that the method for the current controller loop is ended.

Wird das Fahrzeug angetrieben, so werden im Schritt 21 das Motorantriebsmoment MAR und die Radhorizontalkraft in Längsrichtung Fx ermittelt. Daran anschließend werden im Schritt 22 der Antriebsschlupf der angetriebenen Räder iτx,HA und die entsprechende Längssteife kπA ermittelt. Danach wird im Schritt 23 abgefragt, ob der Antriebsschlupf der angetriebenen Räder lτx,HA im gültigen Bereich liegt, also, z. B. kleiner als 0,03 ist. Ist dieses der Fall, wird sein Wert abgespeichert. Wird die Frage im Schritt 23 verneint, ist das Verfahren beendet.If the vehicle is driven, the motor drive torque MAR and the wheel horizontal force in the longitudinal direction F x are determined in step 21. Subsequently, in step 22, the drive slip of the driven wheels iτx, H A and the corresponding longitudinal stiffness kπ A are determined. Thereafter, it is checked in step 23 whether the traction slip of the driven wheels lτx, H A i m valid range, that is, z. B. is less than 0.03. If this is the case, its value is saved. If the question in step 23 is answered in the negative, the method is ended.

Ergibt sich im Schritt 20, daß das Fahrzeug gebremst wird, werden im Schritt 25 der Bremsschlupf der nicht angetriebe- nen Räder lß ,vA sowie die entsprechende Längssteife kvA ermittelt. Daran anschließend wird im Schritt 26 abgefragt, ob der Bremsschlupf der nicht angetriebenen Räder lß -vA kleiner als 0,03 ist. Ist dieses der Fall, wird im Schritt 27 der Bremsenübersetzungsfaktor tß eines oder mehrerer Räder 1 ermittelt, dessen Wert im Schritt 28 abgespeichert wird. Im nachfolgenden Schritt 29 wird die Bremskraft Fß eines oder mehrerer Räder 1 ermittelt. Wird die Abfrage im Schritt 26 verneint, wird sofort zum Schritt 29 übergegangen.If it turns out in step 20 that the vehicle is being braked, in step 25 the brake slip of the non-driven nen wheels l ß , v A and the corresponding longitudinal stiffness kv A determined. Then, in step 26, a query is made as to whether the brake slip of the non-driven wheels l β -v A is less than 0.03. If this is the case, the brake transmission factor t β of one or more wheels 1 is determined in step 27, the value of which is stored in step 28. In the subsequent step 29, the braking force F β of one or more wheels 1 is determined. If the query in step 26 is answered in the negative, the process moves on to step 29 immediately.

Im Schritt 25 kann z.B. außerdem der Bremsschlupf der angetriebenen Räder lßX,HA ermittelt werden. Dieser kann dann in einem weiteren Schritt ebenfalls daraufhin überprüft werden, ob er kleiner als z.B. 0,03 ist. Dementsprechend kann dann z.B. der jeweilige Bremsenübersetzungsfaktor tß der angetriebenen Räder und/oder der nicht angetriebenen Räder ermittelt werden, wenn die Bedingung erfüllt ist.In step 25, for example, the brake slip of the driven wheels l ßX , H A can also be determined. This can then also be checked in a further step to determine whether it is less than 0.03, for example. Accordingly, the respective brake transmission factor t β of the driven wheels and / or the non-driven wheels can be determined if the condition is met.

Zur Verdeutlichung der Genauigkeit der Erfindung zeigt Fig. 5 einen Vergleich von Ergebnissen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren (geschätzt) mit Vergleichsmessungen (gemessen) für den Bremsenübersetzungsfaktor des linken Vorderrades Xß,vl (a) und das rechte Vorderrad Xß,vr (b). Die dargestellten Bremsenübersetzungsfaktoren wurden mit einem RLS-Verfahren mit einem Vergessensfaktor von 0,9999 geschätzt. Es zeigt sich eine sehr gute Übereinstimmung der geschätzten mit den gemessenen Werten. Die sich innerhalb von etwa 300 s einstellenden Werte der Schätzung für Xß,vl « 0,089 und Xß,Vr « 0,083 liegen nahe an den vom Herstellern angegebenen Werten von iß = 2 μß • rß » 0,088. Die gemessenen Bremsenübersetzungsfaktoren wurden dabei aus den gemessenen Spannkräften FSP und den durch Verwendung von Momentenmeßfeigen gemessenen Bremsmomenten Mß ermittelt, wobei der Zusammenhang zwischen Bremsmoment Mß und Bremskraft Fß gegeben sein kann durchTo illustrate the accuracy of the invention, FIG. 5 shows a comparison of results according to the method according to the invention (estimated) with comparison measurements (measured) for the brake transmission factor of the left front wheel X β , v l (a) and the right front wheel X β , vr (b ). The brake transmission factors shown were estimated using an RLS method with a forgetting factor of 0.9999. There is a very good agreement between the estimated and the measured values. The values of the estimate for X ß , v l 0,0 0.089 and X ß , V r 0,0 0.083 that occur within approximately 300 s are close to the values of i ß = 2 μ ß • r ß »0.088 specified by the manufacturer. The measured brake transmission factors were calculated from the measured clamping forces FSP and by using Torque measuring figs measured braking torques M ß determined, the relationship between braking torque M ß and braking force F ß can be given by

MB = FB rdyn . (15)M B = F B r dyn . (15)

Die Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens bieten die Möglichkeit, die die Fahrzeugdynamik beeinflussenden Bremskräfte an den einzelnen Rädern eines Kraftfahrzeuges zu ermitteln. Dieses kann über die Ermittlung von Spannkräften und entsprechenden Proportionalitätsfaktoren, d.h. Bremsenübersetzungsfaktoren geschehen. Dabei wird berücksichtigt, daß sich die Bremsenübersetzungsfaktoren während des Fahrbetriebs ändern, wobei diese Änderung langsam geschieht. Die Bremsenübersetzungs— faktoren können während des Fahrbetriebs jeweils neu adaptiert werden, wodurch eine Bremskraftermittlung mit hoher Genauigkeit ermöglicht wird. The features of the device according to the invention and of the method according to the invention make it possible to determine the braking forces on the individual wheels of a motor vehicle that influence vehicle dynamics. This can be done by determining the clamping forces and corresponding proportionality factors, i.e. Brake transmission factors happen. It is taken into account that the brake transmission factors change during driving, this change happening slowly. The brake ratio factors can each be newly adapted while driving, which enables braking force determination with high accuracy.

Claims

Ansprüche Expectations 1. Verfahren zur Ermittlung einer in der Aufstandsfläche eines Rades ( 1 ) eines Fahrzeugs wirkende Bremskraft (Fß) für eine Bremskraftregelung (13), gekennzeichnet durch folgende Schritte:1. A method for determining a braking force (F ß ) acting in the footprint of a wheel (1) of a vehicle for a braking force control (13), characterized by the following steps: - Ermitteln einer eine Bremsung bewirkenden Spannkraft (Fgp) einer Bremse,Determining a braking force (Fgp) of a brake causing braking, - Ermitteln eines Bremsenübersetzungsfaktors (tß), der eine Proportionalität zwischen der Spannkraft (Fsp) und der Bremskraft (Fß) darstellt, und- Determining a brake transmission factor (t ß ), which represents a proportionality between the clamping force (Fsp) and the braking force (F ß ), and - Ermitteln der Bremskraft (Fß) in Abhängigkeit von der Spannkraft (FSP) und dem Bremsenübersetzungsfaktor (tB).- Determine the braking force (F ß ) depending on the clamping force (FSP) and the brake transmission factor (t B ). 2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem eine in der Aufstandsfläche wirkende RadaufStandskraft (F2) ermittelt wird und der Bremsenübersetzungsfaktor (tß) in Abhängigkeit von der RadaufStandskraft (Fz) ermittelt wird.2. The method according to claim 1, in which a wheel contact force (F 2 ) acting in the contact area is determined and the brake transmission factor (t β ) is determined as a function of the wheel contact force (F z ). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Reibwert ( Rx) zwischen dem Rad (1) und einer Fahrbahn (4) ermittelt wird und der Bremsenübersetzungsfaktor (tß) in Abhängigkeit von dem Reibwert (HIRX) ermittelt wird.3. The method according to claim 1 or 2, in which a coefficient of friction (Rx) between the wheel (1) and a roadway (4) is determined and the brake transmission factor (t β ) is determined as a function of the coefficient of friction (HIR X ). 4. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem ein Bremsschlupf (lßX) und/oder ein Antriebsschlupf (lτx) des Rades ermittelt wird und der Bremsenübersetzungsfaktor (tß) in Abhängigkeit von dem Bremsschlupf (lßX) und/oder dem Antriebsschlupf (lτχ) ermittelt wird. 4. The method according to at least one of claims 1 to 3, in which a brake slip (l ßX ) and / or a drive slip (lτx) of the wheel is determined and the brake transmission factor (t ß ) as a function of the brake slip (l ßX ) and / or the traction slip (lτχ) is determined. . Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Steigung (kyA) einer linearen Anfangskennline des Reibwertes (ΠIRX) in Abhängigkeit vom Bremsschlupf (lß ) und/oder die Steigung (kπA) einer linearen Anfangskennline des Reibwertes (ΠIRX) in Abhängigkeit vom Antriebsschlupf (lτx) ermittelt werden und der Bremsenübersetzungsfaktor (tß) in Abhängigkeit von der oder den ermittelten Steigungen (kyA/ kgA) ermittelt wird., Method according to at least one of Claims 1 to 4, in which the gradient (ky A ) of a linear initial characteristic of the coefficient of friction (ΠIR X ) as a function of the brake slip (l ß ) and / or the gradient (kπA) of a linear initial characteristic of the coefficient of friction (ΠIR X ) are determined as a function of the drive slip (lτx) and the brake transmission factor (t ß ) is determined as a function of the gradient (s) determined (ky A / kgA). 6. Verfahren nach Anspruch 5 , bei dem eine oder beide der Steigungen ( vA ^-H ) jeweils mit einem Parameterschätzverfahren geschätzt werden.6. The method of claim 5, wherein one or both of the slopes (v A ^ -H) are each estimated using a parameter estimation method. 7. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 6 , bei dem ein Achsantriebsmoment (MAR) ermittelt wird und der Bremsenübersetzungsfaktor (tß) in Abhängigkeit von dem Achsantriebsmoment (MAR) ermittelt wird.7. The method according to at least one of claims 1 to 6, in which an axle drive torque (MAR) is determined and the brake transmission factor (t β ) is determined as a function of the axle drive torque (MAR). 8. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Bremsenübersetzungsfaktor (tß) anhand eines Parameterschätzverfahrens geschätzt wird.8. The method according to at least one of claims 1 to 7, in which the brake transmission factor (t β ) is estimated on the basis of a parameter estimation method. 9. Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Bremskraft (Fß) nach der Gleichung9. The method according to at least one of claims 1 to 8, wherein the braking force (F ß ) according to the equation F fcB - - Tß • v h sp ΘR • ώ R dyn LdynF fc B - - Tß • vh sp Θ R • ώ R dyn L dyn und/oder der Bremsenübersetzungsfaktor des linken Vorderrades (tßfVι), des rechten Vorderrades (tßfVr), des linken Hinterrades (tß hl) und des rechten Hinterrades (tßfhr) jeweils nach einer der Schätzgleichungen Fz,vl ' kVA ' ^Bx,vl ' rdyn + MRL,R,vl + "R,v ' ωR,vland / or the brake transmission factor of the left front wheel (t ßfV ι), the right front wheel (t ßfVr ), the left rear wheel (t ß hl) and the right rear wheel (tß f hr) each according to one of the estimation equations F z, vl ' k V A ' ^ Bx, vl ' r dyn + M RL, R, vl + "R, v ' ω R, vl LB,vl L B, from left FSP,vl F SP, from left F ' kVA . 1 ^Bx^r ' rdyn + MRL,R,vr + "R,v * ωR,vr lB,vrF 'k V A. 1 ^ Bx ^ r 'r dyn + M RL, R, vr + "R, v * ω R, vr l B, vr FSP,vr F SP, vr Fz, l ' kHA ' ^Bx,hl " rdyn + MAR + MR ,R,hl + ^R, ' ®R(hl F z, l 'k H A ' ^ Bx, hl "r dyn + M AR + M R, R, hl + ^ R , '® R (hl LB,hl L B, St. FSP,hl F SP, St. Fz,hr ' HA ' λßx,hr ' rdyn + MAR + MR ,R,hr + ®R,b. ' ®R,hr F z, hr ' H A' λßx, hr 'r dyn + M AR + M R, R, hr + ®R, b. ' ®R, hr "Brhr-"Brhr- -SP,hr-SP, hr ermittelt werden, wobei tß der Bremsenübersetzungsfaktor, rdyn der wirksame Reifenradius, FSP die Spannkraft,are determined, where t ß the brake transmission factor, r dyn the effective tire radius, FSP the clamping force, ΘR das Massenträgheitsmoment des Rades ( 1 ) , ΘR,V , θR/h die jeweiligen Massenträgheitsmomente der vorderen und hinteren Räder, ώR die Radwinkelbeschleunigung,Θ R the moment of inertia of the wheel (1), Θ R , V , θ R / h the respective moments of inertia of the front and rear wheels, ώ R the wheel angle acceleration, ®R,vi ®R,vr ι ®R, i' ^ jhr die jeweiligen Radwinkelbeschleunigungen vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts,®R, vi ® R , vr ι ® R , i '^ yhr the respective wheel angle accelerations front left, front right, rear left and rear right, Fz,vl/ Fz,vr/ Fz,hlr Fz,hr die jeweiligen Radaufstandskräfte vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts, kvAf kπA die jeweiligen Steigungen der linearen Anfangskennlinie des Reibwertes in Abhängigkeit vom Schlupf (lßX, lτχ) für die Räder der Vorderachse (VA) und der Hinterachse (HA), F z, vl / F z, vr / F z, hlr F z, hr the respective wheel contact forces front left, front right, rear left and rear right, kv A f kπ A the respective gradients of the linear characteristic curve of the coefficient of friction depending on the slip (l ßX , lτχ) for the wheels of the front axle (VA) and the rear axle (HA), !BX,V1 !Bx,vr, lßx,hl, iBx,hr die jeweiligen Bremsschlüpfe vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts, MRL,R,V1 MRL,R Vr, MRL,R hl, MRLfR/hr die jeweiligen Radlagerreibungsmomente vorne links, vorne rechts, hinten links und hinten rechts, MAR das Achsantriebsmoment sind.! BX, V1! Bx, vr, lßx, hl, iBx, hr the respective brake slips front left, front right, rear left and rear right, MRL, R, V 1 M RL , R Vr , M RL , R hl , M RLfR / hr are the respective wheel bearing friction torques at the front left, front right, rear left and rear right, MAR are the final drive torque. 10. Vorrichtung zur Ermittlung einer in der Aufstandsfläche eines Rades ( 1 ) eines Fahrzeugs wirkende Bremskraft (Fß) für eine Bremskraftregelung (13), gekennzeichnet durch ein Spannkraftermittlungsmodul (14), das eine eine Bremsung bewirkende Spannkraft (Fgp) einer Bremse ermittelt, ein Faktorermittlungsmodul (10), das einen Bremsenübersetzungsfaktor (tß) ermittelt, der einen Zusammenhang zwischen der Spannkraft (FSP) und der Bremskraft (Fß) darstellt, und ein Bremskraftermittlungsmodul (12), das die Bremskraft (Fß) in Abhängigkeit von der Spannkraft (Fgp) und dem Bremsenübersetzungsfaktor (tß) ermittelt. 10.Device for determining a braking force (F ß ) acting in the footprint of a wheel (1) of a vehicle for a braking force control (13), characterized by a clamping force determination module (14) which determines a clamping force (Fgp) of a brake causing braking, a factor determination module (10), which determines a brake transmission factor (t ß ), which represents a relationship between the clamping force (FSP) and the braking force (F ß ), and a braking force determination module (12), which depends on the braking force (F ß ) the clamping force (Fgp) and the brake transmission factor (t ß ).
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