JP4939691B2 - 電磁的な自動車用ブレーキ装置の、ブレーキ力を生ぜしめるユニットの組み込み位置を自動的に検出するための方法 - Google Patents

電磁的な自動車用ブレーキ装置の、ブレーキ力を生ぜしめるユニットの組み込み位置を自動的に検出するための方法 Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気機械的な自動車用ブレーキ装置の、ブレーキ力を生ぜしめるユニットの組み込み位置を自動的に検出するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の背景には、現代の自動車には、アクティブかつパッシブな安全性、環境保全および快適性に対してますます高められる要求に基づき、ますます多くの電子的なシステムが装備されていることがある。このことは特に走行特性に関して当てはまる。走行特性は、インテリジェント電子制御システムによって、エンジンおよびブレーキの制御に相応に介入することにより、ますます大きく影響を与えられる。例えば、アンチロック・ブレーキシステムまたはトラクション・コントロールまたは電子的な安定化プログラムなどが挙げられる。電子的な安定化プログラムは、コースから外れる傾向のある車両を、車輪において所望のようにブレーキ操作介入することにより安定させる。
【０００３】
しかし上記のような安全性の実現のために従来の液圧的なブレーキシステムにこのような電気機械的な外的介入を行うことは、例えば弁、ポンプ、リザーバ、のような多数の付加的な構成部分の組み込みを必要とする。このことはこのようなブレーキ装置を極めて複雑にし、制御技術的に支配することを困難にさせる。
【０００４】
このような問題を解決するために、以前は電気機械的なブレーキシステムを改良して、ブレーキ力が車輪で、電気機械的な変換器によって生ぜしめられるようになっていた。このような変換器は制御システムを介して作動される。この制御システムは適当なセンサによってペダル距離及び／又はペダル操作圧を検出し、このブレーキを相応に制御する。ブレーキシステムの制御ユニットはこの場合、上記のＡＢＳ、ＡＳＲ、種々様々なブレーキアシスト機能または電子的な安定化プログラム（ＥＳＰ）のような特別な機能を電気機械的なブレーキシステムに問題なく組み込むことができる。
【０００５】
つまりこのような形式の「ブレーキ・バイ・ワイヤ」システムは、運転者はブレーキの際にブレーキペダルシュミレータを操作するだけで、該ブレーキシュミレータの運動はさらに、優位の制御ユニットのセンサを介して「ブレーキ・バイ・ワイヤ・マネージャ」に供給されるようなパワーブレーキ装置を成している。
【０００６】
ブレーキ装置が、安全に大きく関係している車両システムであるので、このようなシステムの安全性のコンセプト、信頼性および監視は重要である。その点に関して通常、コントロールコンピュータがブレーキ・バイ・ワイヤマネージャ、個々の電気機械的な変換器、これらの構成部分を接続するバスシステム、システムに関与する種々異なるセンサをチェックしている。制御及びチェックプログラム内の妥当性の基準及び試験ルーティーンにより、誤った状態が検知され、場所が特定され、診断される。誤った状態に応じて、相応の緊急機能が作動され、ブレーキ装置をできるだけ安全な運転状態に保つ。
【０００７】
それぞれ１つの制御ユニットが設けられた、ブレーキ力を生ぜしめるユニットを自動車に正確な位置で組み込むことは、特別な安全性の問題点を有している。「組み込み位置」とはこの場合、ブレーキ力を生ぜしめるユニットをそれぞれ、車両の完全に規定された車輪に配属することと解釈されたい。即ち、電子的な安定化プログラムとの関連で、例えば車両のコースアウトを回避するために、４つ全ての車輪が個々にブレーキ介入により操作される。例えば前方の左側に位置すべきであって相応に操作される、ブレーキ力を生ぜしめるユニットが、前方の右側に組み込まれている場合には、ＥＳＰ介入の際に行われる個々のブレーキの「左右逆さま」の制御が、走行特性の安定化ではなく、不安定化を引き起こす。このような誤配置は、配線の取り違えによっても同様に起こり得る。
【０００８】
実際には前述の問題点はこれまで組み付け時に相応に制御し、制御システムを相応に初期化することでしか考慮されていなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、電気機械的な自動車のブレーキ装置の、ブレーキ力を生ぜしめるユニットの組み込み位置を自動的に検出するための方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の方法では、以下のような方法ステップ、即ち、
−カーブ走行中の自動車の操舵方向を検出し、
−カーブ走行時に自動車の各車輪において生じる車輪回転数を、ブレーキ力を生ぜしめる各ユニットに配属された回転数センサによって検出し、
−各車輪において生じた車輪回転数を、そのカーブ走行方向を表す、車輪回転数の目標位置パターンと比較し、
−ブレーキ力を生ぜしめるユニットの実際の位置を、前記の比較に基づき検出するという方法ステップで行うようにした。
【００１１】
【発明の効果】
本発明は、カーブ走行の際自動車の４つの車輪には、それぞれの車輪の位置に応じた明らかに異なる車輪回転数が生じるという認識から出発している。即ち、このことに基づき、カーブ走行中の自動車の操舵方向を検出し、検出された操舵方向により、車輪回転数がどの程度まで「期待通りに」挙動しているかということがチェックされる。期待通りではない場合、明らかに誤った組み込み位置が存在しているのである。
【００１２】
車両の操舵方向の検出のためには、選択肢として加速度センサおよび操舵角度センサが考えられる。このような形式のセンサは、現代の自動車ではいずれにせよしばしば組み込まれるものである。何故ならばこのようなセンサは、通常、電子的な安定化プログラムおよび類似の走行補助のために必要だからである。
【００１３】
有利には、本発明による検証方法は、境界例における作用に基づく誤検知を回避するために、所定の最大操舵角度及び所定の最大カーブ走行速度までしか行われない。極めて大きな操舵角度の場合に、車輪回転数の目標位置が変わってしまうということもあり得る。例えばこれは、左カーブの際に、右の後輪が、左の前輪よりも狭い弧を描く場合のようなケースである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に図面につき本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００１５】
図１には平面図で、４つの車輪２．１，２．２，２．３，２．４を有する自動車１が示されている。各車輪２．１，２．２，２．３，２．４には、電気機械的な変換機３．１，３．２，３．３，３．４として、ブレーキ力を生ぜしめるユニットが設けられている。これらのユニットは、１／１０秒内で適当な制御を行う際に高いブレーキ力を各車輪２．１，２．２，２．３，２．４において生ぜしめることができる。電気機械的な変換機３．１，３．２，３．３，３．４をアクティブ化するために、これらの変換機それぞれに電子的なコントロールユニット４．１，４．２，４．３，４．４が設けられている。
【００１６】
車両１の電気機械的なブレーキシステムの主要部分は中央制御ユニット５である。この中央制御ユニット５は一方ではＣＡＮバス６を介して、個々の電気機械的な変換機３．１，３．２，３．３，３．４のコントロールユニット４．１，４．２，４．３，４．４に接続されている。制御ユニット５は他方では、ブレーキペダルセンサユニット７に連結されている。このブレーキペダルセンサユニット７はブレーキペダル８の距離及び／又は操作力を検出し、相応の電気的な信号に変換する。
【００１７】
さらに搭載バッテリとしてのエネルギ供給部９が設けられている。このエネルギ供給部９は個々の構成部分への電力供給を行う。このことは電力供給ライン１０のネットワークによって略示されている。電力源には出力検出装置１１が配属されている。この出力検出装置１１によって、エネルギ供給部９によって提供可能な最大出力が検出可能である。制御ユニット５には相応の信号が供給される。
【００１８】
さらに、本発明による位置検出法に関するパラメータを検出するために種々様々なセンサが設けられている。車両１の前車軸１２及び後車軸１３では、ブレーキ力を生ぜしめる各ユニットに車輪回転数センサ１４．１，１４．２，１４．３，１４．４が配属されている。これらの車輪回転数センサは、通常のＡＢＳシステムの範囲で、ブレーキ装置が従来のように液圧的に形成されているかまたは最新技術により電気機械的に形成されているかという事実に関わらずいずれにせよ設けられている。これらの車輪回転数センサ１４．１，１４．２，１４．３，１４．４は、相応の信号をコントロールユニット４．１，４．２，４．３，４．４に送信し、コントロールユニット４．１，４．２，４．３，４．４は各車輪の回転数Ｕに関する情報をデータとして制御ユニット５に転送する。
【００１９】
システム全体は、同様に極めて概略的に示した操舵角度センサ１５によって補完される。この操舵角度センサ１５は、少なくとも１つの前車輪２．１における操舵角度１６の大きさおよび方向に関する情報を送信する。
【００２０】
本発明による、ブレーキ力を生ぜしめるユニット３．１，３．２，３．３，３．４／４．１，４．２，４．３，４．４の組み込み位置を自動的に検出するための方法は以下のように行われる。
【００２１】
制御ユニット５が正確に初期化され、ブレーキ力を生ぜしめるユニット３．１，３．２，３．３，３．４／４．１，４．２，４．３，４．４が正確に組み込まれているような「標準的なケース」から始める。これは制御ユニット５が、ブレーキ力を生ぜしめるユニット３．１／４．１を右側の前車輪２．１のブレーキユニットとして、ユニット３．２／４．２を左側の前車輪２．２のブレーキユニットとして、ユニット３．３／４．３を右側の後車輪２．３のブレーキユニットとして、ブレーキ力を生ぜしめるユニット３．４／４．４を左側の後車輪２．４のブレーキユニットとして管理していることを意味している。このような配属の正確性は走行運転中、特に実際には新しい車両の最初のテスト走行時に既に、工場で自動化されて検証される。例えば左へのカーブ走行時にこれは操舵角度センサ１５によって検出され、相応の信号が制御ユニット５に送出される。例えば約１５°の最大操舵角度１６と、例えば約５０ｋｍ／時の最大カーブ走行速度が超過されない限りは、操舵方向「左」の検出に従って、車両１の各車輪２．１，２．２，２．３，２．４で生じる車輪回転数が、回転数センサ１４．１，１４．２，１４．３，１４．４によって検出され、各車輪に次のように配属される。即ち、
Ｕｖｒ 右側の前車輪（２．１）の回転数
Ｕｈｒ 右側の後車輪（２．３）の回転数
Ｕｖｌ 左側の前車輪（２．２）の回転数
Ｕｈｌ 左側の後車輪（２．４）の回転数
ブレーキ力を生ぜしめるユニット３．１，３．２，３．３，３．４／４．１，４．２，４．３，４．４の組み付け及び組み込み位置が正確である場合には、例えば左へのカーブ走行時に車輪回転数は、この位置パターンでは次のようになる。即ち、
Ｕｖｒ＞Ｕｈｒ＞Ｕｖｌ＞Ｕｈｌ
組み込みが間違っていた場合、例えば、前車軸１２におけるブレーキユニット３．１／４．１と３．２／４．２の初期化が取り違えて行われていたような場合には、左へのカーブ走行時に、車輪回転数の実際の測定値では、
Ｕｖｌ′＞Ｕｈｒ＞Ｕｖｒ′＞Ｕｈｌ
のような関係が生じる。これは左へのカーブ走行のための目標車輪回転数の位置パターンに即したものではない。このことは制御ユニット５のためにダイレクトに検出可能である。
【００２２】
制御プログラムが相応に設計されているならば、このような取り違えは、例えばＡＢＳまたはＥＳＰにおいて必要であるようなブレーキ装置のための制御パラメータを算出する際に自動的に、制御ユニット５または後置された別の関連制御機器によって修正される。さらに少なくとも制御ユニットは相応のミス報知装置を発動させるので、整備工員に組み付けミスが存在することを知らせることもできる。
【００２３】
右へのカーブ走行のための車輪回転数の位置パターンは、通常は次のようになる。
【００２４】
Ｕｖｌ＞Ｕｈｌ＞Ｕｖｒ＞Ｕｈｒ
【図面の簡単な説明】
【図１】電気機械的なブレーキ装置を備えた車両を極めて概略的に示した図である。
【符号の説明】
１ 車両、 ２．１，２．２，２．３，２．４ 車輪、 ３．１，３．２，３．３，３．４ 変換機、 ４．１，４．２，４．３，４．４ コントロールユニット、 ５ 制御ユニット、 ６ ＣＡＮバス、 ７ ブレーキペダルユニット、 ８ ブレーキペダル、 ９ エネルギ供給部、 １０ 電力供給ライン、 １１ 出力検出装置、 １２ 前車軸、 １３ 後車軸、 １４．１，１４．２，１４．３，１４．４ 車輪回転数センサ、 １５ 操舵角度センサ

Claims (7)

  1. 電気機械的な自動車用ブレーキ装置の、ブレーキ力を生ぜしめるユニット（３．１，３．２，３．３，３．４／４．１，４．２，４．３，４．４）の組み込み位置を自動的に検出するための方法において、
    以下のような方法ステップ、即ち、
    −カーブ走行中の自動車（１）の操舵方向を検出し、
    −カーブ走行時に自動車（１）の各車輪（２．１，２．２，２．３，２．４）において生じる車輪回転数（Ｕ）を、ブレーキ力を生ぜしめる各ユニット（３．１，３．２，３．３，３．４／４．１，４．２，４．３，４．４）に配属された回転数センサ（１４．１，１４．２，１４．３，１４．４）によって検出し、
    −各車輪（２．１，２．２，２．３，２．４）において生じた車輪回転数（Ｕ）を、そのカーブ走行方向を表す、車輪回転数（Ｕ）の目標位置パターンと比較し、
    −ブレーキ力を生ぜしめるユニット（３．１，３．２，３．３，３．４／４．１，４．２，４．３，４．４）の実際の位置を、前記の比較に基づき検出する
    という方法ステップを特徴とする、電気機械的な自動車用ブレーキ装置の、ブレーキ力を生ぜしめるユニットの組み込み位置を自動的に検出するための方法。
  2. 車両（１）の操舵方向を検出するために、加速度センサを組み込む、請求項１記載の方法。
  3. 車両（１）の操舵方向を検出するために、操舵角度（１６）を検出するセンサ（１５）を組み込む、請求項１記載の方法。
  4. 規定された最大の操舵角度（１６）までしか行わない、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
  5. 規定された最大のカーブ走行速度までしか行わない、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
  6. 左へのカーブ走行のための車輪回転数の目標位置パターンが、Ｕｖｒ＞Ｕｈｒ＞Ｕｖｌ＞Ｕｈｌのように配属されており、この場合、
    Ｕｖｒ 右側の前車輪（２．１）の回転数
    Ｕｈｒ 右側の後車輪（２．３）の回転数
    Ｕｖｌ 左側の前車輪（２．２）の回転数
    Ｕｈｌ 左側の後車輪（２．４）の回転数
    である、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
  7. 右へのカーブ走行のための車輪回転数の目標位置パターンは、Ｕｖｌ＞Ｕｈｌ＞Ｕｖｒ＞Ｕｈｒのように配属されており、この場合、
    Ｕ ｖｒ 右側の前車輪（２．１）の回転数
    Ｕ ｈｒ 右側の後車輪（２．３）の回転数
    Ｕ ｖｌ 左側の前車輪（２．２）の回転数
    Ｕ ｈｌ 左側の後車輪（２．４）の回転数
    である、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
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