JP4011112B2 - 自動車のブレーキ装置の制御方法および装置 - Google Patents

Description

従来の技術
本発明は独立請求項の上位概念に記載の車両のブレーキ装置の制御方法および装置に関するものである。
国際公開第９４／１３５１７号から、自動車のブレーキ装置の制御方法ないし装置が既知であり、この特許出願においては、前車軸と後車軸との間のブレーキ力の分配を最適化するために、前車軸の車輪回転速度と後車軸の車輪回転速度との差が決定される。前車軸と後車軸との間のこの滑りが所定の限界値と比較され、この限界値は直進走行におけるその値がカーブ走行におけるその値より大きいように選択される。測定された滑りがこの所定の限界値を超えたとき、それ以後の後車軸ブレーキの圧力上昇は防止される。それぞれの走行状況の関数として２つの異なるしきい値が設定されているにもかかわらず、後車軸における圧力レベルが高すぎる状態が発生することがある。とくに、ほぼ理想に近いブレーキ力分配においてブレーキ作動状態で直線走行からカーブ走行に入り込んだときに、この状態が発生する。この場合、圧力レベルが高すぎるので後車輪はロック傾向を示し、このロック傾向がアンチロック機能により低減される。アンチロック機能が作動されたとき、後車輪ブレーキ内の圧力は低下され、この場合、これと関連する戻しポンプの作動により、ブレーキペダルにおいて強い反力が発生する。ブレーキペダルにおけるこの急な反力はドライバを不安に陥れ、したがって混乱状態を導くことになる。
したがって、部分ブレーキ作動範囲において、アンチロック機能の作動なしに車両の安定性をさらに確実にする方法を提供することが本発明の課題である。この場合、ドライバには、ペダル反力が全く感じられないかまたは僅かに感じられるにすぎない。
この課題は独立請求項の特徴項に記載の特徴により解決される。
発明の利点
本発明による方法は、部分ブレーキ作動において、アンチロック制御装置が作動されることなく、ブレーキ過程における車両の安定性を常に確実に維持する。
アンチロック制御装置がほとんど作動することがなく、したがってブレーキ装置の部品の寿命が上昇されることはとくに有利である。
さらに、２つの速度差しきい値（滑りしきい値）が設定され、この場合、第２のしきい値を超えたときに後車軸ブレーキ内の圧力が保持され、第１の速度差しきい値を超えたときに後車軸ブレーキにおいて圧力低下が行われる。これにより、追加のセンサ信号なしに後車軸ブレーキにおける圧力低下が可能となる。
第１の速度差しきい値はアンチロック制御装置を作動させる滑りしきい値より感度がよいので、アンチロック制御装置が作動する前に後車軸における圧力低下が行われることは有利である。
圧力低下の間は戻しポンプのモータが操作されず、したがってブレーキペダルにおける反力が全くないかまたはきわめて僅かに感じられる程度であることはとくに有利である。
ブレーキ過程の終了後戻しポンプのモータが所定の時間操作されることにより、圧力低下のときに圧力均衡が行われる貯蔵室が空にされる。
これに関連して、操作時間の設定がポンプで排出する作動媒体の量の関数であることは有利である。
その他の利点が以下に説明する実施態様ならびに従属請求項から明らかである。
図面
以下に本発明による方法を図面に示す実施態様により詳細に説明する。ここで、図１は本発明による方法を行う車両のブレーキ装置のための制御装置の全体ブロック回路図を示す。図２は本発明による方法を説明するための本質的な信号の時間線図を示す。図３に示す流れ図が本発明による方法をコンピュータプログラムとして実行する手順を与えている。
実施態様の説明
図１に制御ユニット１０が示され、制御ユニット１０は後車軸ブレーキ内のブレーキ圧力を制御するために出力ライン１２および１４を介して弁１６および１８を操作する。さらに、制御ユニット１０は出力ライン２０を介して戻しポンプのモータ２２を操作し、戻しポンプは、圧力を低下するときに貯蔵室内への圧力媒体の流入量を圧力供給容器内に供給する。
上記のように後車軸ブレーキを操作するほかに、制御ユニット１０は、図を見やすくするために図示されていないその他の機能、たとえばアンチロック制御装置を含み、このアンチロック制御装置の範囲内においては前車輪に付属するブレーキ弁もまた圧力制御のために操作される。この場合、弁装置１６および１８は１つまたは複数の弁からなり、これらの弁は、それぞれの車輪ブレーキにおいて、圧力上昇、圧力低下および圧力保持を可能にする。好ましい実施態様においては、これは、車輪ブレーキごとに２つの２/２電磁弁により行われ、この場合、一方は入口弁として設けられ、他方は出口弁として設けられている。
入力ラインとして、制御ユニットは、少なくとも入力ライン２４、２６、２８および３０ならびに入力ライン３２を有している。この場合、入力ライン２４および２６は、回転速度信号を、前車輪の回転速度センサ３４および３６から制御ユニットに供給する。同様に、入カライン２８および３０は、回転速度信号を、好ましくは二軸車両の後車輪の回転速度センサ３８および４０から供給する。多軸車両においては、それに対応して複数の回転速度センサが使用される。ライン３２は、ブレーキペダルスイッチ４２から、ドライバによるブレーキ操作を検出する信号を供給する。好ましい実施態様においては、制御ユニット１０は他の入力ライン４４を有し、入力ライン４４は、かじ取角を示す信号を、かじ取角センサ４６から供給する。場合により、カーブ走行を検出するために、かじ取角センサ４６の代わりに、横方向加速度センサが使用されるか、または１つの車軸、好ましくはかじ取車軸の車輪の回転速度の比較から、カーブ走行ないし直進走行の検出が行われる。後者の場合、所定の回転速度差を超えたときカーブ走行が検出され、ないしはこの差を下回ったとき直進走行が検出される。
本発明の方法によるブレーキ力分配のための機能のみを説明してきた制御ユニット１０においては、入カライン２４および２６がユニット４８に通じ、一方入カライン２８および３０がユニット５０に供給されている。ユニット４８の出力ライン５２はユニット５０の出力ライン５４と同様に比較手段６５に通じている。比較手段５６の出力ライン５８は、一方で第１のしきい値手段６０に通じ、他方で第２のしきい値手段６２に通じている。カーブ走行ないし直進走行の関数として、ライン４４を介して切換可能なスイッチ要素６４により、ライン５８は、しきい値手段６２の代わりにしきい値手段６６に切換可能である。しきい値手段６０の出力ライン６８、しきい値手段６２の出力ライン７０およびしきい値手段６６の出カライン７２は操作要素７４に通じ、操作要素７４の出力ラインはライン１２および１４を形成している。さらにユニット７６が設けられ、ユニット７６には第１のラインとしてライン６８からライン７８が供給され、第２のラインとしてライン３２が供給される。ユニット７６の出力ライン８０は時間要素８２に通じ、時間要素８２は他の運転変数により調節可能である（入力ライン８４ないし８６により示されている）。時間要素８２の出カラインは、ポンプのモータ２２を操作するためのライン２０を示している。
好ましい実施態様においては、ユニット４８において、最大値選択の範囲内で最も速く回転する前車輪が求められ、それに対応する回転速度値がライン５２を介して比較手段５６に供給される。同様に、ユニット５０において、最小値選択の範囲内で最も遅く回転する後車輪が求められ、対応する回転速度値が比較手段５６に供給される。比較手段５６は最も速い前車輪の回転速度と最も遅い後車輪の回転速度との差を形成する。カーブ走行が検出されたとき、このようにして形成された差がしきい値手段６０および６２に供給される。しきい値手段６０および６２は、供給された差が対応するしきい値を超えたときに、それらの出力端において信号を出力する。この場合、しきい値手段６２に与えられるしきい値は、しきい値手段６０に与えられるしきい値より値が小さい。これに応じて、ライン７０を介してしきい値手段６２から信号が検出されたとき、操作要素７４は、後車軸の車輪ブレーキ内の圧力を一定に保持する。しきい値手段６０の出力信号が検出されたとき、操作要素７４は、所定量の対応する低下パルスの発生により所定の圧力低下を行う。直進走行が検出されたとき、スイッチ要素６４は点線で示す位置に切り換わる。これは、しきい値手段６２の代わりに、しきい値手段６６が有効となるごとを意味する。しきい値手段６６に記憶されているしきい値はしきい値手段６２内に記憶されている値より大きい値となっているが、しきい値手段６０の値よりは小さい。しきい値手段６６の出力信号は、操作要素７４が後車輪ブレーキ内の圧力を保持する結果をもたらすことになる。
しきい値手段６０内のしきい値は、前車輪回転速度と後車輪回転速度との間の滑りがアンチロック制御装置を作動させる滑りしきい値より小さくなるような値に決定されている。これは、後車輪がロック傾向を示す前に既に後車軸における圧力低下が導かれるように働くものである。圧力低下の間、戻しポンプの操作は停止されている。戻しポンプの操作は、ブレーキ過程が終了されたときにはじめて行われる。ブレーキ過程の終了は、ブレーキペダルスイッチ４２の信号状態の対応する切り換わりにより検出される。これにより、後車軸において圧力低下が行われているときにブレーキ過程の終了が与えられると、短時間のノイズによる不必要な応答を回避するために、ある遅れ時間の経過後、時間要素８２が作動される。時間要素８２は、所定時間の間戻しポンプのモータを操作し、これによりポンプは貯蔵室内に導かれた圧力媒体を圧力供給室内に排出する。この場合、ポンプ作動の所定時間は実験的に決定してもよい。さらに、有利な実施態様においては、この所定時間は出力された圧力低下パルスのパルス数の関数である。一般に、この所定時間は、貯蔵室内への圧力媒体の流入量をポンプで排出することが可能なように決定される。
本発明による方法の作動方法が図２の時間線図により示されている。この場合、図２ａは最も速い前車輪の回転速度（Ｖ_VR）および最も遅い後車輪の回転速度（Ｖ_HR）の時間線図を示し、一方図２ｂには前車軸におけるブレーキ圧力（Ｐ_VA）および後車軸におけるブレーキ圧力（Ｐ_HA）の時間線図が示されている。図２ｃはブレーキペダルスイッチの信号状態ＢＬＳを示し、一方図２ｄに戻しポンプの作動ＲＦＰが示されている。
時点Ｔ₀にドライバがブレーキペダルを操作したとする。図２ｃに示すように、信号ＢＬＳはその状態を切り換える。ブレーキペダルの操作により、時点Ｔ₀以降前車軸および後車軸内の圧力は均等に上昇する。それに応じて、時点Ｔ₀以降前車輪および後車輪の速度は低下する。時点Ｔ₁において、回転速度間の差が第２のしきい値に到達する。これにより、時点Ｔ₁以降後車輪のブレーキ圧力Ｐ_HAは一定となり、一方前車輪のブレーキ圧力Ｐ_VAはさらにドライバの設定値に応じて変化していく。時点Ｔ₂において前車輪の回転速度と後車輪の回転速度との差が第１のしきい値をも超えることになる。これにより、時点Ｔ₂以降後車軸の圧力は低下していく。この圧力低下は、所定長さの低下パルスの出力により行われる。時点Ｔ₃において、前車輪の回転速度と後車輪の回転速度との差が第１のしきい値を下回ることになる。この結果、時点Ｔ₃以降後車輪のブレーキ圧力は一定となる。車輪の回転速度は再び接近してくる。時点Ｔ₄においてドライバがブレーキを解放すると、後車輪および前車輪はほぼ同じ速度で回転する。時点Ｔ₄の後、所定のフィルタリング時間の経過後時点Ｔ₄’において、Ｔ₂とＴ₃との間の圧力低下過程において貯蔵室内に供給された圧力媒体を排出するために戻しポンプが作動される。このポンプの作動は所定時間、場合により運転変数の関数である所定時間の間行われる。この所定時間の経過後時点Ｔ₅において戻しポンプは停止される。
本発明による方法をマイクロコンピュータのプログラムとして実行するための手順が図３に示す流れ図からわかる。
所定時点においてプログラム部分がスタートした後、第１のステップ１００において、ブレーキペダルスイッチの信号状態ＢＬＳが読み込まれる。それに続く問い合わせステップ１０２において、ブレーキが操作されたか否か、すなわちペダルスイッチが投入されたか否かが検査される。これが肯定の場合、ステップ１０４において、前車輪の回転速度および後車輪の回転速度が読み込まれ、好ましい実施態様においては、最も速い前車輪の回転速度（Ｖ _VR ）および最も遅い後車輪の回転速度（Ｖ _HR ）が読み込まれる。それに続くステップ１０６において、前車輪の回転速度と後車輪の回転速度との差（Ｖ _VR −Ｖ _HR ）が形成され、ステップ１０８において、カーブ走行が検出されたか否かに応じて第２のしきい値Δ１が選択される。この場合、カーブ走行が検出されたときのしきい値Δ１の値は直進走行におけるしきい値の値より小さくなっている。それに続く問い合わせステップ１１０において、前車輪の回転速度と後車輪の回転速度との差がこの第２のしきい値を超えたか否かＶ _VR −Ｖ _HR >Δ１）が検査される。これが否定の場合、プログラム部分は終了される。
これが肯定の場合、ステップ１１２において、この差が第１のしきい値Δ２も超えたか否かが検査される。超えていないとき、ステップ１１４により、後車軸における圧力が一定に保持され、一方逆に第１のしきい値を超えているとき、ステップ１１６により後車軸における圧力が低下される。ステップ１１６の後、ステップ１１８において、マークが１にセットされてプログラム部分は終了される。
ステップ１０２において、ブレーキペダルが操作されていないかまたはブレーキペダルが解放されたことが検出されたとき、それに続く問い合わせステップ１２０において、マークが値１にセットされているか否かが検査される。これが肯定の場合、場合によりステップ１２２により、たとえば出力された圧力低下パルス数のような運転変数の関数として戻しポンプに対する作動時間が読み取られ、ステップ１２４により、読み取られた時間Ｔの間戻しポンプは作動される。それに続くステップ１２６において、マークは値０にセットされてプログラム部分は終了される。プログラム部分の終了は、ステップ１２０において、マークが値０を有することが特定されたときも行われる。
したがって、図３は、前車輪と後車輪との間の滑りが第１および第２の滑りしきい値を超えたときに後車軸において所定の圧力低下が行われ、一方第２のしきい値のみを超えたときは後車軸内の圧力は一定に保持され、いずれのしきい値も超えていない場合は圧力はドライバのブレーキ操作に応じて変化される。ブレーキ過程の終了後、所定の時間戻しポンプが作動される。
最も速い前車輪と最も遅い後車輪との差の関数としてブレーキ力分配を行う図示の例のほかに、本発明による方法は、平均値、選択された車輪等に基づいて作動するブレーキ値分配制御においても使用可能である。

Claims (8)

1. 前車軸および後車軸の間でブレーキ力を分配するために、少なくとも後車軸の車輪ブレーキ内のブレーキ圧力が制御され、前車軸の車輪回転速度（Ｖ_VR）と後車軸の回転速度（Ｖ_HR）との差が予め定めた第１のしきい値（Δ２）を超えたときに、後車軸におけるブレーキ圧力が低下される、自動車のブレーキ装置の制御方法において、
   前記第１のしきい値（Δ２）は、前車軸の車輪回転速度（Ｖ _VR ）と後車軸の回転速度（Ｖ _HR ）との間の滑りが、アンチロックブレーキ制御装置を作動させる滑りしきい値より小さいように設定されること、および
   前記差が前記第１のしきい値（Δ２）より小さい予め定めた第２のしきい値（Δ１）を超えたときに、前記後車軸におけるブレーキ圧力が一定に保持されること
   を特徴とする自動車のブレーキ装置の制御方法。
2. 前記ブレーキ圧力の低下の間に、前記ブレーキ装置において貯蔵室内の圧力媒体を圧力供給容器に供給する戻しポンプ（２２）が停止されることを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
3. 前記差が前記第１および第２のしきい値（Δ２、Δ１）を下回るときに、前記後車軸のブレーキ圧力が、ドライバのブレーキペダルの操作に応じて変化することを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
4. 前記第２のしきい値（Δ１）は、自動車がカーブ走行にあるか直線走行にあるかどうかに依存することを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
5. 前記後車軸のブレーキ圧力の低下が行われているときにブレーキ過程が終了された後、前記戻しポンプが所定時間（Ｔ₄’−Ｔ₅）にわたって作動されることを特徴とする請求項２に記載の制御方法。
6. 前記所定時間（Ｔ₄’−Ｔ₅）は、前記ブレーキ圧力の低下の間に前記貯蔵室に供給された圧力媒体が圧力供給容器に戻されるように選択されることを特徴とする請求項５に記載の制御方法。
7. 前記所定時間（Ｔ₄’−Ｔ₅）は、前記後車軸の車輪ブレーキ内のブレーキ圧力を制御する操作要素（７４）から出力された圧力低下パルスの数の関数であることを特徴とする請求項５または６に記載の制御方法。
8. 前車軸および後車軸の間でブレーキ力を分配するために、少なくとも後車軸の車輪ブレーキ内のブレーキ圧力を制御する制御ユニット（１０）であって、前車軸の車輪回転速度（Ｖ_VR）と後車軸の回転速度（Ｖ_HR）との差が予め定めた第１のしきい値（Δ２）を超えたときに、後車軸におけるブレーキ圧力を低下する信号を出力する第１のしきい値手段（６０）を有する前記制御ユニットを備えた自動車のブレーキ装置の制御装置において、前記制御ユニットは、前記第１のしきい値（Δ２）は、前車軸の車輪回転速度（Ｖ _VR ）と後車軸の回転速度（Ｖ _HR ）との間の滑りが、アンチロックブレーキ制御装置を作動させる滑りしきい値より小さいように設定されること、および
   前記差が前記第１のしきい値（Δ２）より小さい第２のしきい値（Δ１）を超えたときに、前記後車軸におけるブレーキ圧力を一定に保持する信号を出力する第２のしきい値手段（６２）を更に備えたこと
   を特徴とする自動車のブレーキ装置の制御装置。

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