JPH07507250A - 電子式アンチロック制御機構を備えるブレーキ装置のための回路構成 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 電子式アンチロック制御機構を備えるブレーキ装置のための回路構成 この発明は、電子式アンチロック制御機構を備える自動車のブレーキ装置のため の回路構成に関するもので、車輪センサで測定された車輪の回転状態に応じて、 １つの車軸に取り付けられた２つの車輪の車輪ブレーキにおける個々のブレーキ 力制御のための回路と、１つの車軸上の２つの車輪におけるブレーキ力差の結果 としてのヨーイングモーメントの制限のための回路とから構成され、この際、許 容しうる制動力差は２つの車輪における摩擦値の差異に応じて変化する。

このような回路構成は、抽選特許公報第３９２５８２８Ａ１号で知られている。

それは、１つの車軸上の２つの車輪におけるブレーキ力の個々の制御を備えるア ンチロック制御装置に係る問題である。右側と左側で大変異なった摩擦値を持つ 車道におけるヨーイングモーメントの制限のため、すなわちμ分割状態の際に制 動力差が制限され、摩擦値差と低い方の摩擦値の大きさとに応じて許容制動力差 が決定される。この許容制動力差を越えた場合、低い制動力の方の車輪の動作状 態を考慮して高い制動力の車輪の制動力が緩和される。

以下、１つの車軸上の２つの車輪の制動力を比較して、高い制動力の車輪をハイ （ｈｉｇｈ）車輪とし、低い制動力の車輪をロー（ｌｏｗ）車輪として記述する 。

許容制動力差の決定のためにこの公知のアンチロック制御装置においては、運転 者からの入力ブレーキ力が右側と左側の車輪でＭ１定され、それぞれ実際のブレ ーキ力と目標ブレーキ力とを比較する。このブレーキ力を介して摩擦値（摩擦係 数）が判断される。設定された制動力差を越えた場合、ハイ車輪、すなわち、高 い制動力のかかった車輪のブレーキ力が緩和される。

前述した特許公報に加えて抽選特許公報第２８５１１０７Ｃ２号からも、ヨーイ ングモーメント制限のための制動力緩和を、制御サイクルの終了した時点でロー 車輪が再び安定した範囲に到達したときに行うことが公知となっている。

車輪それぞれのブレーキ力測定、測定結果の評価と監視のための経費は、決して 小さくはない。

この発明は、このような課題に基づいて開発されたアンチロック制御装置のため の回路構成で、右側と左側の車輪が高い摩擦値の差で危険な状態において、ヨー イングモーメントの制限によって自動車の走行安定性維持を確保すると同時に、 短い制動距離で実効あるブレーキをかけるためにブレーキの性能を１ｆｆＪ能な 限り有効に使用することを考慮した回路構成を提供することを目的とする。

これらの課題は冒頭に記述した内容の回路構成によって解決することができ、こ の回路構成は複数回路からなることを特徴とする。

この複数回路は、制動力緩和信号から１つの車軸上の２つの車輪の制動力差を表 わす値を連続的に検出する、この複数回路は、異なった摩擦値（μ分割状態）の 場合には、ハイ車輪、すなわち、より少ない制動力緩和を提供する車輪において 、制動力差または制動力差を表わす値と自動車の減速度とに応じて、平均制動力 増加曲線の傾きを変化させる。

この複数回路は、いわゆるピークヨーイングモーメント発生の時点で、すなわち 、安定範囲において低い摩擦値で走行する車輪のスリップ再発生直前で、自動車 の減速と制動力差（ほかにもいろいろあるが特に）とに関係する値によって／’ ％イ車輪のブレーキ力を制限する。

この発明によれば、圧力センサを用いることなく自動車の右側と左側で異なった 摩擦値の車道上で、アンチロック制御の組入れと制御経過とから独立して、ヨー イングモーメントが走行安定性のために危険のない値に制限されて保たれるよう にブレーキ力ならびにブレーキ力差が制御される。

より高い摩擦値側車輪におけるブレーキ力またはブレーキ力増大について必要な 制限は比較的少なく、これによって短い制動距離と同時に高い走行安定性が保証 されている。

このような構成は、幾何学的構造、またはその荷重配分によって、例えばμ分割 状態で車線変更を行うようなμ分割から同一摩擦値への変更またはその逆の変更 の際のような厳しいブレーキ状況において、ヨーイングモーメントによって不安 定となる傾向がある自動車に対しても有効である。

この発明の好都合な実施例においては、制動力差の値の算出のために、車輪側々 の制動力緩和時間を累積し、２つのアキュムレータにある内容量の差が形成され る。このようにすると、安定位相における２つの車輪のどちらかのスリ・ノブ再 発生の都度、２つのアキュムレータの内容量を、同一の最大許容容Ｍだけ減少さ せ、その結果として１つのアキュムレータの内容量がその都度界に戻されるが、 制動力差の値は変わらないで残っているという、好ましい結果が得られる。

制動力差の計算または算出のこの方法の場合、１つの車軸上の２つの車輪におい て制動力緩和時間の蓄積で重み付けが行われる。この重み付けは、ブレーキ装置 が制限された制動力緩和の傾きの始まりの急勾配の減少、それからあと零に至る 漸近線の近似で平坦な制動力緩和を考慮に入れる。

この発明の他の実施例によれば、ノ＼イ車輪に対する平均制動力増加曲線は、自 動車の減速度に応じて傾きがゆるやかになる。その際、自動車の減速で大きく摩 擦値が異なっている場合の走行安定性の危険範囲において傾きの平場化が最大と なる。自動車の型と荷重に応じて危険な自動車減速度の範囲は、０．３ｇと０． ５ｇの間、特に０．３５ｇと０．４５ｇの間にある。

ピークヨーイングモーメント発生の時点は、安定した位相における車輪のスリッ プ再発生の直前、または少し前にあり、車輪スリップと車輪の再加速の算定によ って算出される。すなわち、この時点のときに車輪回転速度は自動車速度に近づ き、車輪スリッ岬は結局大変小さくなって車輪の加速が正方向にある。

この発明の好都合な形態は、制動力緩和パルスを介してビークヨーイングモーメ ントの発生直前に、ヨーイングモーメント制限のためにハイ車輪のブレーキ力を 制限する。

この制動力緩和パルスの周期は、 ｒ　ｐ、＋、−ｈＲ＝　Ｋ　＊　Ｔ　Ａｂｂ−ＩＲ＊ｔ　ｔｄＤｒｕｃｋａｂｂ 、　）　＊　ｔ　［ｄｖ／ｄ＋（ＦＸ）］ でＭ１定される。

ここで、Ｋはこのシステムの制動力緩和の傾きに関する定数で、Ｔ　はそれぞれ の制御サイクルにおけるロー車輪ｂｂ−ＩＲ の制動力緩和時間を表わし、ｆ　（ｄ　Ｄｔｕｃｋａｂｂ、）は制動力緩和時間 から算出された制動力差の関数で、ｆ　［ｄＶ／ｄｉ　ｆＦｚ）ｌは自動車の減 速度に関する結合係数を示している。

更にこの発明によれば、例えば、曲り角の識別部＄ｌや振動諜別信号等に対して ヨーイングモーメント制限の応動閾値を一定の状態で制限するか、またはヨーイ ングモーメント制限をスイッチオフとすることもできる。

この発明の他の特徴、利点と適用については、添付した原理図および他の図を参 照した以下の実施例の説明から明らかとなるであろう。

第１図は、この発明にぷづく回路構成の主要な構成を示すブロック図。

第２図は、同一摩擦値で１つの車軸における２つの車輪の制動力緩和結果と制動 力差とのブレーキ力変化を示す図。

第３図は、自動車の右側と左側で異なる摩擦値の場合の第２図と同じようなブレ ーキ力変化を示す図。

第４図は、自動車の減速に応じて制動力が形成する作用方向の傾きの平坦化を示 す図。

第５図は、自動車の減速に左右されるヨーイングモーメントの制限のために制動 力緩和パルスを墓定するための結合係数を示す図。

第６図は、第１図に基づいたこの発明に適った回路構成を使用した際、右側と左 側（μ分割状態）で異なった摩擦値を持つ車道上での速度変化、ブレーキ力変化 、およびヨーイングモーメント変化を示す図。

第１図に、アンチロックブレーキ装置のための電気回路構成の主要構成が概略的 に示されている。個々の車輪の回転状態は、車輪センサＳ１から５４を用いて検 出されている。

判定回路１において、得られる個々の車輪Ｖ　からｖ４までの速度好適のセンサ 信号から自動車の速度情報ｖＲＥＦが導き出され、速度情報■ＲＥＦは比較また は関連の値として個々の車輪速度の判断と制御のために必要とされる。

電気的な全体回路２は論理部を含み、速度信号■ｌからＶ４までとｖＲＥＦとが 論理的に結合され、判定され、ブレーキ力調整のための最終信号が発生される。

論理部３の出力信号はいわゆるバルブ制御部４に導かれ、このバルブ制御部４に おいて、直接、車輪バルブＲＶ、主および副バルブＨＶによって制御するための （バルブ部５にまとめて）供給信号が得られる。

車輪バルブとしては、通常、人力または出力バルブとして形成されていて電気的 に動作する液圧バルブが用いられている。多くの実施例における補助圧力供給源 （油圧ポンプのように）の制御のためにさらに必要とする動作路は、簡単にする ために第１図に示さない。

その上、全体回路２は測定回路６を含み、この測定回路６によって１つの車軸上 の２つの個々に制御された車輪での制動力差の１ｇＩ定値が得られる。この着側 動力の測定回路６は、単に２つの前車輪ブレーキのためにバルブ位置指示が導か れる。なぜなら、提出されている例において、あとで図に基づいて説明するよう に、ブレーキ力緩和信号からだけが前車輪で制動力差の値が得られるからである 。

この結合は２つの信号線７，８を付して示す。この信号線７．８は、バルブ制御 部４の出力端から１１１１定回路６に導かれる。着側動力測定回路６において、 あとで第２図と第３図に基づいて説明するようにアキュムレータを含み、このア キュムレータは主要な制動力緩和信号を蓄積する。

さらに腹数回路６は制動力差を算出する。７１Ｐ１定回路６の出力信号は、信号 線９を介して論理部３に導かれる。このために論理部３は、破線を介して示され る分離された作動回路１０を装着し、作動回路１０は実際に「ヨーイングモーメ ント制限Ｊ　（ＧＭＢ）を実行する。

特別な機能遂行部としての曲り色識別部１１または振動識別部１２を用いて、例 えば曲り角においてヨーイングモーメント制限部１０の応動閾値を変化させたり 、一時的にスイッチオフとすることができる。

必要な場合、ヨーイングモーメント制限部１０の動作を制御するのために、さら に他の特別機能部をスイッチオンすることができるように、破線の回路部１３を 示す。

第１図に基づいて記述して説明した機能は、基本的に固定配線された回路を介し て、あるいは、プログラム制御された回路、例えばマイクロコンピュータを介し て実行される。

第２図は、同一摩擦値におけるブレーキ力制御、またはアンチロック制御を示す 。ｒ　Ｖ　、Ｊは自動車速度、または自動車速度情報を示すもので、ｒｖ　Ｊ、 ｒｖ２Ｊは、１つの車軸上の２つの車輪の速度を示すものである。

速度Ｖ　で動く車輪１に対応する制動力経過はｐｌで、２計重の車輪の圧力経過 はｐｌで示されている。１番目の車輪の累積制動力緩和時間はＰＡＬで、２番目 の車輪についてはＰＡ２で示され、そして、この２つの値の差をＤＡ１２で示し ている。

累積された制動力信号ＦＡＩとＰＡ２の動作規模は、それぞれのアキュムレータ 内容量に同じで、最大許容８墓で制限され、時間点１．　．１　１．およびｔ５ で行われ１２３　°　４ る。むろん、ｔ２における車輪１のアキュムレータ内容量ＰＡ１はすてに零なの で、アキュムレータ内容ｆｆ１ＰＡ２は変わらない。この時間ｔ　からｔ５まで は時間点の記号を付し、この時間点でそれぞれの車輪は再び安定範囲に入る。

制動力差ＤＡ１２はこの状態で第２図に関連があり、すなわち右と左が同一摩擦 値の際に期待どおり小さく、その結果、ヨーイングモーメント制限の必要がなく なる。

第３図は、第２図のような同じ曲線で、この時、右と左とで異なった摩擦値（μ 分割状態）の状態に関して示している。

回転状態ｖ１を持つ車輪１は、この場合ハイ車輪であり、なぜなら、高い摩擦値 を持つ側にあるからである。

低い摩擦値を持つ側に対応する単輪経過ｖ２は制動力制限を時間点ｔ６で加え、 実用的で完全な制動力緩和のためにゆっくりと導かれる。ハイ車輪は、最初に制 御によって時間点ｔ７に達する。

第３図に示す制動力図から、このような状況でロー車輪については大変低いレベ ルで、ハイ車輪についてはそれに対して比較的高いレベルで制動力を制御されて 回転することが認識できる。高い制動力差は、ヨーイングモーメント制限の処置 なしたと高いヨーイングモーメントと走行安定性の危険を導く。

ハイ車輪の制動力緩和動作の蓄積は曲線経過ＰＡＬに示し、ロー車輪は曲線ＰＡ ２に示す。計数動作は、ロー車輪つまり車輪２のアキュムレータ内容蓋の制限の ために導かれ、時間点ｔ８．ＮＯ，ｔ１２で行われる。

時間点ｔ９とｉｌｌの安定位相におけるロー車輪のスリップ発生は、これに対し てアキュムレータ内容量に影響をもたらさない。なぜなら、アキュムレータ内容 ＭＰＡＩは、この時間点の範囲では零だからである。

第３図に示される全ブレーキ動作の間の高い制動力差ＤＡ１２は、遅くとも自動 車の走行安定の危険のためにピークヨーイングモーメント発生の時間点までに導 かれるであろう。

第４図から第６図に従って、この発明に基づく以下の処理を具体的に説明する。

第６図は、右と左の自動車側で大変異なった摩擦値を持つ状態（μ分割状態）と 、この発明に適った回路構成を用いた制御とに関係がある。第６図に基づく状態 において、この発明に適ったヨーイングモーメント制限の利点はその頂点に達す る。

μ分割状態の際、すなわち、ヨーイングモーメント制限の必要な状態において、 制ｇｒＪ（ロー車輪の）の開始後、ハイ車輪の以下の制動力増大もまた制限され る。

第６図に基づいて、第６図はハイ車輪の車輪速度ｖｈｉｇｈ−Ｒ’同様にロー車 輪■　、さらにハイ車輪の制動力経過Ｐ、１ｏｗ−Ｒ ｇｈ−Ｒ’同様にロー車輪Ｐ　、最後にヨーイングモーメンｏｗ−Ｒ ト経過ＣＡＭを表わし、２つの車輪のための制御開始の時間点をｔ１３で示す。

第６図から、自動車の中心線に対して制動力が形成する作用方向の傾きは、自動 車の右側と左側が大きく異なった摩擦値の図に示した状態において、ヨーイング モーメント制限を介してハイ車輪で傾きをゆるやかにされることを認識する。

これらは、個々の制動力形成パルス間の時間間隔の増大を介して提案された状態 で実現される。

これらは、第６図の曲線経過Ｐ　において、時間点ｔｉｇｈ−Ｒ １４Ｓｔ１６、およびｔ１７と関連して特に明白に認識することができる。

もちろん、そのような処理、または制動力により形成された傾きの平坦化も、パ ルス幅の短縮を介したパルス安定の保持または似たような方法によって達成する ことができる。

基本的な関係は、この発明に応じた回路構成を介して制限される制動力により形 成される傾きと見なされる。

制限制動力形成傾き＝基本領き＊　ｆ　（ｄ　Ｄｒｕｃｋａｂｂ、）　＊　ｆ　 ［ｄＶ／ｄｉ　（Ｆ２）］ 制動力緩和と制動力緩和差は、この場合、第３図に基づいて記述された方法で算 出される。自動車の減速に応じて表わす式、または係数ｆ　（ｄＶ／ｄｉ）を介 し、自動車安定のために危険な範囲、基本的にそれ以外の範囲とは別に、この発 明に適ったヨーイングモーメント制限が実現することにより達成される。

自動車安定のために危険な範囲は、自動車の設計と荷重に関係して、限度に達し た右と左で異なった摩擦値（０，１１０，８）、例えば０．３５から０．４ｇま での範囲にある。

そういうわけて発明に応じて、この範囲における自動車の中心線に対して制動力 が形成する作用方向の傾きは、基本的に他の範囲より強く傾きをゆるやかにされ る。

２つの側の走行路で高い摩擦値を介して達成される大変少ない自動車の減速の場 合と、およそ０．７５ｇ以上の場合、制限された制動力により形成される傾きは 実用的な基本的傾きに相当する。それは傾きの平坦化なしを実行する。

第４図で自動車の減速に左右される傾き経過、または傾きの平坦化を具体的に説 明する。危険範囲は、自動車の減速の際のこの例においておよそ０．３５ｇから ０．４ｇにある。

この範囲において制限される傾きは、基本類きの１０から１５％の値に制限され る。

０から０．３５ｇの範囲において制限される傾きは連続的に低下し、０．４５ｇ より上は平坦化が再びより減少となる。

最終的におよそ０．７５ｇとより高い自動車の減速からこの制限傾きは、基本類 きの１００％に一致する。

第６図のハイ車輪の制動力経過Ｐ　とヨーイングモーｉｇｈ−Ｒ メントＣＡＭの経過とは、発明に適った回路構成が安定範囲にあるロー車輪のす べり発生直前にハイ車輪の制動力傾斜とそれをもったヨーイングモーメントの傾 斜を導いて来ることが認識できる。安定位相においてこのすべり発生は、第６図 に記述された状況の時間点ｔ１５とｔ１８で実現される。

ピークヨーイングモーメントの「緩和Ｊのためにハイ車輪の制動力緩和は、発明 に適った回路構成の実施例において制れるからで、最終的にブレーキ制動距離の 短縮のために導か動力緩和パルスを介して作動され、下記の関係から算出される 。

ＴＰｕ、、ｈＲ＝に＊ＴＡｂｂ−１．＊　ｆ　（ｄ　Ｄｒｔ＋ｃｋｌｂｂ、）　 ＊　ｆ　［ｄＶ／ｄｉ（Ｆ２）］ 自動車の減速に左右される結合係数は記号（［ｄｖ／ｄｔ　（Ｆ２）］によって 表わし、パルス期間Ｔ　の決定のための方程Ｐｕ１ｓ−１１Ｒ 式で第５図に自動車の減速への依存関係が示されている。

提案した実施例においては、第４図と同じように走行安定性の危険範囲がおよそ ０．３５ｇと０．４５ｇの間にある自動車を基礎としている。この範囲における 結合係数を最大値とする。この範囲以外は、より小さい結合係数を介して制動力 緩和パルスＴＰｕｔｓ−ｈＲの期間が制限される。

この危険範囲において、安定位相におけるロー車輪のすべり発生少し前の時間点 ｔ１５とｔ１８で、制動力緩和パルスによって自動車の走行安定性のための危険 でない値に、中心線のヨーイングモーメントが制限される。

この制動力緩和パルスはハイ車輪の片側処理制動力を高め、ピークヨーイングモ ーメント値を制限し、１つの車軸上の２つの車輪間の中心線制動力差が限度を越 えないように配慮する。　従来どおりの方法との比較において、ハイ車輪のブレ ーキ力衝撃をより高くすることができる。なぜなら、ピークヨーイングモーメン トによって自動車安定性の危険が排除さＦＡＩ ｄＶ／ｄｉ　（Ｆ２）［（ＩＩ ｄＶ／ｄｔ　（ＦＺ）　［（１１ ＋＋　＋＋＋＋＋＋ｂ＋＋＋＋　ＰＣＴ／ＥＰ　９２１００６０９フロントペー ジの続き （７２）発明者　ポイボド、ユールゲンドイツ連邦共和国、６２３４　ハツター スハイム　１、シラーリンク　７　“ （７２）発明者　ファッヒンガー、ゲオルクドイツ連邦共和国、６２５０　リン ブルク（ラーン）、クリュスマンシュトラーセ　１０（７２）発明者　ビーラン ト、アンドレアスドイツ連邦共和国、８０９７　バセルブルク、オベレ・エーベ ンハルテ２０　ベー

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．車輪センサで測定された車輪の回転状態に応じて、１つの車軸上の２つの車 輪の車輪ブレーキにおけるブレーキカの個々の制御のための回路と、１つの車軸 に取り付けられた２つの車輪におけるブレーキ力差の結果としてのヨーイングモ ーメントの制限のための回路とから構成され、この際、許容しうる制動力差は２ つの車輪における摩擦値の差異に応じて変化する電子式アンチロック制御機構を 備える自動車のブレーキ装置のための回路構成において、 複数の回路（６）を有し、この復数の回路（６）は、連続した制動力緩和信号か ら１つの車軸上の２つの車輪の制動力差を表わす値（ＤＡ１２）を算出し、 この復数の回路（６）は、異なった摩擦値（μ分割状態）の際、ハイ車輪で、す なわち、より少ない制動力差和を提供する車輪で、制動力差または制動力差を表 わした値と自動率の減速とに応じて自動車の中心線に対して制動力が形成する作 用方向の傾きを変化し、 この復数の回路（６）は、いわゆるピークヨーイングモーメントで発生する時点 、安定範囲においてロー車輪、すなわち、より低い摩擦値で走行する車輪のスリ ップ再発生直前に、自動車の減速と制動力差の関係価とに関係してハイ車輪のブ レーキ力を制限することを特徴とする。
2. ２．制動力差の値の算出のために車輪個々の制動力緩和時間が累積され、２つの アキュムレータにある内容量（ＰＡ１，ＰＡ２）の差（ＤＡ１２）が形成される ことを特徴とする請求項１記載の回路構成。
3. ３．２つのアキュムレータ内容量（ＰＡ１，ＰＡ２）は、安定位相で２つの車輪 のうちの１つのスリップ再発生の際、同一の最大許容容量によって制限されるこ とを特徴とする請求項２記載の回路構成。
4. ４．制動力緩和時間の累積の際、ブレーキ装置が制限された制動力緩和の傾きの 経過を近似的に考濾して重み付けが行われることを特徴とする請求項２または３ 記載の回路構成。
5. ５．ハイ車輪に対応する平均制動力増加曲線の傾きは、自動車の減速に応じて減 少されるか、または平坦にし、その際、自動車の減速の一定範囲において大きく 摩擦値が異なっている場合に自動車の走行安定性のため制動力形成の傾きの平坦 化が最大となることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つまたは複数に記 載の回路構成。
6. ６．制動力形成の傾きの平坦化の最大値は、自動車の設計に応じた自動車の減速 の範囲において０．３ｇと０．５ｇの間、特に０．３５ｇと０．４５ｇの間にあ ることを特徴とする請求項５に記載の回路構成。
7. ７．車幅スリップと車輪の再加速の算定によってピークヨーイングモーメントの 発生直前の時間点を算出することを性徴とする請求項１から６のいづれか１つま たは複数に記載の回路構成。
8. ８．制動力緩和パルスを介してピークヨーイングモーメントの発生直前に、ヨー イングモーメント制限のためにハイ車輪のブレーキカが制限され、この制動力緩 和パルスは、▲数式、化学式、表等があります▼ で測定され、ここで、Ｋはこのシステムの制動力緩和の傾きに関する定数で、Ｔ Ａｂｂ−ＩＲはそれぞれの制御サイクルにおけるロー車輪の制動力緩和時間を表 わし、ｆ（ｄＤｒｕｃｋａｂｂ．）は制動力緩和時間から算山された制動力差の 関数で、ｆ［ｄｖ／ｄｔ（ＦＺ）］は自動車の減速に関する結合係数を示してい ることを特徴とする請求項１から７のいづれか１つまたは複数に記載の回路構成 。
9. ９．自動車減速に関係する結合係数（ｆ［ｄｖ／ｄｔ（ＦＺ）］）は、安定性に 関して自動車減速度の臨界範囲において、例えば０．３５ｇと０．４５ｇの間の 範囲で最大他を提供することを特徴とする請求項８に記載の回路構成。
10. １０．ヨーイングモーメント制限の応動植が、曲り角の識別のための回路や振動 識別のための回路等から供給された信号に応じて変化することを特徴とする請求 項１から９の１つまたは複数に記載の回路構成。