Experimentelle Untersuchungen zur Interaktion zwischen Pkw ...

84 Kraftschlußbeanspruchung des Pkw-Reifens beim ABS-Bremsen
5.3 Erhöhung der Kraftschlußausnutzung
Eine wichtige Aufgabe von ABS-Regelsystemen ist es, den Kraftschluß zwischen Reifen und
Fahrbahn optimal auszunutzen, damit ein möglichst kurzer Bremsanhalteweg erreicht wird [92].
Aber die obigen Meßergebnisse zeigen, daß der Bremsschlupf beim ABS-Bremsen nicht immer
beim optimalen Wert, der dem maximalen Reibwert zwischen Reifen und Fahrbahn entspricht,
konstant bleiben kann. Dies bedeutet, daß der potentielle Kraftschluß Reifen/Fahrbahn beim
ABS-Bremsen noch nicht ausgenutzt werden kann. Dies kann auf die Regelgrößen des ABS-
Systems zurückgeführt werden. Die Wahl der geeigneten Regelgrößen ist wesentlich für die
Güte der ABS-Regelung. Die Regelalgorithmen des traditionellen ABS-Systems basieren auf
den Drehzahlen der vier Räder und den daraus abgeleiteten Größen, z.B.
Radumfangsverzögerung bzw. Radumfangsbeschleunigung sowie Referenzgeschwindigkeit.
Durch eine logische Verknüpfung dieser Größen wird die ABS-Regelung realisiert [36]. Ein
idealer Regelalgorithmus sollte den tatsächlichen aktuellen Reibungszustand des Reifens
erkennen, da der Reibungszustand des Reifens auf realer Fahrbahn abhängig von zahlreichen
Parametern ist, wie z.B. dem Fahrbahnzustand, s. Kapitel 1.2.1.3. Allein die Raddrehzahlen und
die daraus abgeleiteten Größen reichen nicht für die optimale Erkennung des aktuellen
Reibungszustandes zwischen Reifen und Fahrbahn aus, obwohl zahlreiche Kontrollmodelle wie
z. B. Fuzzy Logic [32] und Sliding Mode Control [46], entwickelt worden sind. Man strebt
immer danach, dem idealen Regelalgorithmus nahezukommen, um die maximal mögliche
Bremskraft erzielen zu können. Sugai et al [96] untersuchen z.B. die dynamischen Eigenschaften
des Radsystems und schlagen danach die Resonanzverstärkung der Übertragungsfunktion der
Änderungen des Bremsdrucks und der Radgeschwindigkeit als die Regelgröße des ABS-
Systems vor. Nach seiner Untersuchung spiegelt diese Resonanzverstärkung den Bremsschlupf
wider und kann zur Regelung des Bremsschlupfs in dem optimalen Bereich genutzt werden. Ein
anderes wichtiges Beispiel in dieser Entwicklungsrichtung ist der Seitenwandtorsionsensor
(SWT) [8]. Bei diesem Sensorsystem wird die Seitenwand des Reifens magnetisiert und zwei
magnetoresistive Sensoren werden an der Radaufhängung montiert, so daß die Verformungen
der Seitenwand in der tangentialen und der lateralen Richtungen gemessen werden können. Die
Verformung der Seitenwand in tangentialer Richtung entspricht der globalen Bremskraft des
Reifens. Als Regelgröße ist das SWT vielversprechend für die optimale Ausnutzung der
Bremskraft beim ABS-Bremsen. Die Integration des SWT in ein ABS-System ist ein aktuelles
Projekt in der Industrie [37].