JP2001213299A - 車輛用スピン防止規制(asr)用の方法及び装置 - Google Patents
車輛用スピン防止規制(asr)用の方法及び装置Info
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Abstract
び装置を提供する。 【解決手段】 本方法は、スリップしている被駆動ホイ
ール(20、30)を制動手段(220、230)によ
って制動することを特徴とする。別の被駆動ホイール
(20、30)を監視手段(25、35)によって監視
する。別の被駆動ホイール(20、30)は、決定手段
(90)によって前記別の被駆動ホイール(20、3
0)についてのスリップ傾向が決定された場合、制動手
段(220、230)によって制動される。本装置は、
本発明の方法で使用するのに特に好適であり、スリップ
している被駆動ホイール(20、30)を制動するた
め、制動手段(220、230)が設けられている。別
の被駆動ホイール(20、30)を監視するため、監視
手段(25、35)が設けられている。別の被駆動ホイ
ール(20、30)用の決定手段(90)を更に設ける
ことにより、スリップ傾向が決定された場合に別の被駆
動ホイール(20、30)を制動するため、制動手段
(220、230)が設けられている。
Description
記載の方法及び請求項8の前文に記載の装置、即ち車輛
のスピン防止規制(anti−spin regula
tion)(ASR)を行うための方法及び装置に関す
る。
は、自動車の運転中又は運転開始時のホイール速度の検
出に基付いて行われる。一つ又はそれ以上の被駆動ホイ
ールの速度が自動車の速度を越えたとき、スピン防止規
制手順を実行する。この目的のため、スリップしている
ホイール即ちスリップホイールを制動システムで制動す
る。追加に、又は別態様で、エンジン速度を低下させ
る。ホイールのスリップが減少したとき、制動手順を終
了し及び/又はエンジン速度を再度上昇させる。
は、車輛のトラクションポテンシャル(tractio
n potential)を増大する。しかしながら、
詳細には、制動システムを使用するスピン防止規制シス
テムの場合には、スリップしている被駆動ホイールのス
ピン防止規制中に別の被駆動ホイールがスリップを引起
し易い状況が生じる。これは、別の被駆動ホイールが原
理的に十分なトラクションを備えている場合にも生じ
る。これは、トラクションの大部分がこのホイールに伝
達されるためである。例えば、個々の被駆動ホイールが
摩擦係数に関して大きく異なっている場合に対応する状
況が生じる。
法は、1999年9月19日に出願されたドイツ国特許
出願第198 37 524.7号に開示されている。
この特許出願には、自由スピンが起こりそうになった場
合に制動力を増大したり減少したりすることによって一
つのホイールを制御し、制御されていないホイールで自
由スピンが起こりそうになったとき、制御されたホイー
ルでの制動力を減少する、スリップ防止規制又はトラク
ションコントロールを行うための方法及び装置が記載さ
れている。
そうになったとき、スリップホイールに作用する制動力
を減少する。
についてスピン防止規制(ASR)を行うための改良さ
れた方法及び装置を提供することである。
関する請求項1の目的によって、即ち車輛用スピン防止
規制(ASR)用の方法において、スリップしている被
駆動ホイールを制動手段によって制動する方法によって
達成される。別の被駆動ホイールを監視手段によって監
視する。別の被駆動ホイールについての監視結果からス
リップ傾向が決定手段によって決定された場合に別の被
駆動ホイールを制動手段によって制動する工程を含む。
項8の目的によって、即ち車輛用スピン防止規制(AS
R)用の、本発明の方法で使用するのに特に好適な装置
において、スリップしている被駆動ホイールを制動する
ため、制動手段が設けられている、ことを特徴とする装
置によって達成される。別の被駆動ホイールを監視する
ため、監視手段が設けられている。別の被駆動ホイール
用の決定手段を更に設けることにより、スリップ傾向が
決定された場合に別の被駆動ホイールを制動するため、
制動手段が設けられている。
ップλは以下のように記載される。
輛の速度(又は任意の他の基準速度)である。従って、
スリップλは、スリップホイールの速度vw と車輛の速
度vv との相対的な差と記載される。更に、小さなスリ
ップはスピン防止規制内で無視でき、最小程度のスリッ
プλだけがホイールスリップと考えられる。他方、更に
小さなスリップはスリップ傾向と考えることができる。
るため、このスピン防止規制に従って、制動されていな
い別の被駆動ホイールでスリップが起こり難くする。従
って、運転についての安定性が向上する。更に、エンジ
ン速度を低下させる必要(一つ又はそれ以上の被駆動ホ
イールがスリップした場合に生じる)は、少数の場合に
限られる。これに加え、スリップしているホイールに対
するスピン防止規制の作用を高めることができる。他
方、別の被駆動ホイールのスリップを阻止できなかった
場合には、対応するスピン防止規制を改善する。これ
は、適当な制動力をより早期に利用できるためである。
スリップ傾向が決定手段によって決定された場合、スリ
ップしている被駆動ホイールに作用する制動力を減少す
る(請求項2参照)。
体周知の特に適当な方法と当該技術分野の現状に従って
組み合わせられる。その結果、本発明の利点が更に強め
られる。
ップ傾向は、前記別の被駆動ホイールについて決定手段
によって、被駆動ホイールの速度を車輛の速度と比較す
る工程、及び両速度の差(スリップ傾向値)を所定のス
リップ傾向閾値と比較する工程によって決定される(請
求項3参照)。
きる。更に、スピン防止規制システムの通常利用可能な
システム構成要素及び制御手段によって、スリップ傾向
検出を行うことができる。
の速度の差がスリップ閾値を越えた場合にスピン防止規
制を実行する。スリップ傾向閾値は、同じ目盛りでスリ
ップ閾値の下にある(請求項4参照)。
向閾値を考慮に入れることによって容易にスリップの発
生を確実に阻止できる。請求項5によれば、スリップ傾
向閾値を越えた場合、別の被駆動ホイールに作用する制
動力が段階的に上昇し、これによって安定性が向上す
る。
る制動力の増大勾配を、得られた制動力に従って変化さ
せる(請求項6参照)。圧力が過度に増大すると、トラ
クションが大幅に失われる。これは、スプリット摩擦路
面条件(split−friction road s
urface condition)(SH)が仮定さ
れるためである。
プ傾向値がスリップ傾向閾値より低くなった場合に別の
被駆動ホイールに作用する制動力を段階的に減少する
(請求項7参照)。
十分な持続時間に亘って制動力を利用できる。他方で
は、別の被駆動ホイールに制動力が長過ぎる時間に亘っ
てくわえられることがないようにする。
下に更に詳細に説明する。
システム(図3に示し且つ以下に説明するシステム)が
実行するスピン防止規制が示してある。しかしながら、
スピン防止規制は、任意の他の制動システムで実行で
き、並びに追加として又は別態様として任意のエンジン
制御システムによって、本発明自体に影響を及ぼさずに
実施できるということは理解されなければならない。
(3)及び(4)を含む。これらのグラフ(1)、
(2)、(3)及び(4)の各々では、同じ時間スロッ
ト(timeslot)中の時間の関数として量が示し
てある。従って、各グラフ(1)、(2)、(3)及び
(4)の横軸は時間軸tであり、四つのグラフ(1)、
(2)、(3)及び(4)の時間軸tは互いに等しい。
スリップ軸λ1 であり、自動車の第1のスリップホイー
ル(スリップ状態にあるホイール)のスリップλ1 を示
す(スリップλ1 の定義を以下に論じる)。第2グラフ
(2)では、残りの軸は圧力軸p1 であり、液圧式制動
システムの第1枝内の圧力媒体の圧力p1 を示す。第3
グラフ(3)では、残りの軸はスリップ軸λ2 であり、
自動車の別の被駆動ホイールのスリップλ2 を示す。最
後に、第4グラフ(4)内の残りの軸は圧力軸p2 であ
り、液圧制動システムの第2枝内の圧力媒体の圧力p2
を示す。
のスリップλ1 並びに別の被駆動ホイールのスリップλ
2 は、以下のように記載される。
輛の速度である。従って、スリップλは、スリップホイ
ールの速度vw と車輛の速度vv との相対的な差である
(これによって、駆動されないホイール(非駆動ホイー
ル)の速度だけを計測する方法や、幾つかのホイールの
速度を平均する方法等の任意の適当な方法で車輛の速度
を計測できる)。しかしながら、本発明について、スリ
ップλの任意の他の適当な記載を使用できる(例えば、
相対的速度差Δvw,v の代わりに絶対値を使用でき、又
は車輛の速度の代わりに任意の他の適当な基準速度を使
用できる)。
のスリップλ1 は、グラフ(1)に示すようにスリップ
閾値thr2 を越えている。簡単にするため、スリップ
閾値thr2 を定数であると仮定する。しかしながら、
スリップ閾値thr2 は、本発明に何等影響を及ぼさな
い、時間に関する任意の適当な関数であってもよい。例
えば、スリップλ1 を相対的速度差Δvw,v でなく絶対
値として定義した場合、スリップ閾値thr2 は車輛の
速度vv で決まり、及び従って時間に亘って変化する。
動ホイールの任意の正の速度差をホイールスリップと考
えることができるということは理解されるべきである。
しかしながら、例示で考えられているスピン防止規制シ
ステムでは、小さなホイールスリップは考慮しない。従
って、下文では、スリップ閾値thr2 を越えるホイー
ルスリップだけをホイールスリップと考える。
えた後、スピン防止規制を実行する。ここで考慮する例
では、スピン防止規制中、液圧制動システム内で第1圧
力p 1 が上昇し、及び従って、スリップホイールに制動
力が加えられる。第1圧力p 1 がグラフ(2)に示すよ
うに一定のままである場合には、別の被駆動ホイールの
速度がグラフ(3)に示すように車輛の速度に対して増
大する。第1時間t1では、別の被駆動ホイールの対応
するスリップλ2 がスリップ傾向閾値thr1を越え
る。スリップ傾向閾値thr1は、同じ目盛りでスリッ
プ閾値thr2 よりも小さい。従って、別の被駆動ホイ
ールのスリップλ2 は、スピン防止規制システムによっ
て調節されるべきホイールスリップとは考えられず、別
の被駆動ホイールがスリップを開始する傾向であると考
えられる。
加えるため、液圧制動システムの第2枝で段階的に第2
圧力p2 を上昇する。この第2圧力p2 は段階的に増大
する、即ち圧力増大パルスが休止時間と交互になってい
る。
傾向閾値thr1 より高い限り、増加する。しかしなが
ら、所望の範囲内にとどめるため、圧力増大パルスの程
度を経時的に減少し、これに対し、休止時間を増大す
る。圧力上昇手順は、第2時間t2 で別の被駆動ホイー
ルのスリップλ2 が再度スリップ傾向閾値thr1 より
低下するとすぐに終了する。更に、液圧制動システムの
第2枝内の圧力は、これに続く時間内に減少する。
ルのスリップλ2 がスリップ傾向閾値thr1 を越えた
とき、液圧制動システムの第1枝に加えられ及び従って
スリップホイールに加えられる第1圧力p1 は、経時的
に減少する。簡単に述べると、連続的に減少することが
描かれている。しかしながら、その任意の他の適当な関
数を使用してもよい。
ールのスリップλ2 が再度スリップ傾向閾値thr1 よ
り低くになったとき、第1圧力p1 が再度増大する。こ
れは、スリップホイールのスリップλ1 がいまだにスリ
ップ閾値thr2 よりも高いためである。しかしなが
ら、発生する状態に応じて、第1圧力p1 を維持したり
更に減少させたりすることができる。
施例の場合に第2圧力p2 がどのように増大し減少する
のかを更に詳細に示す二つのグラフが含まれる。更に詳
細には、グラフ(1)では、第2圧力p2 は、開始時間
t0 での約0hPa(0バール)の低圧で始まる工程で
上昇する。圧力p2 は、開始時間t0 で開始し、第1時
間t1 での10×103 hPa(10バール)まで上昇
する。次いで、圧力は、第2時間t2 まで250msに
亘って一定に保持される。第2時間t2 と第3時間t3
との間で、圧力p2 は、20×103 hPa(20バー
ル)まで上昇し、この圧力を第4時間t4 まで別の25
0msに亘って一定に保持する。第4時間t4 と第5時
間t5 との間で圧力p2 を25×103 hPa(25バ
ール)まで更に上昇する。このことは、この工程での圧
力上昇は、0hPa(0バール)から10×103 hP
a(10バール)まで、及び10×103 hPa(10
バール)から20×103 hPa(20バール)までの
前の二つの工程の半分であるということを意味する。そ
の後、圧力p2 を第6時間t6 まで500msに亘って
一定に保持する。従って、第5時間t5 と第6時間t6
との間の圧力保持時間は、第1時間t1 と第2時間t2
との間又は第3時間t3 と第4時間t4 との間の二倍で
ある。最後に、第6時間t6 と第7時間t7 との間で圧
力p2 を更に30×103 hPa(30バール)まで上
昇する。
再度減少させるのかの二つのプロファイルが示してあ
る。第1のプロファイルでは、第1時間t1 の時点で約
35×103 hPa(35バール)の圧力p2 が発生し
ているものと仮定する。次いで、この圧力を第2時間t
2 と第3時間t3 との間で約30×103 hPa(30
バール)まで減少する。次いで、第3時間t3 と第4時
間t4 との間で500msに亘って一定に保持する。更
に、第4時間t4 と第5時間t5 との間で約25×10
3 hPa(25バール)まで更に減少し、以上の工程を
繰り返す。この例では、圧力p2 の減少の勾配(5×1
03 hPa(5バール)の段階及び500msの比較的
長い圧力保持時間と対応する)は全手順に亘って比較的
小さい。
と第2時間t2 ' との間で圧力p2を約30×103 h
Pa(30バール)から約25×103 hPa(25バ
ール)まで減少する。次いで、この圧力を第2時間t
2 ' と第3時間t3 ' との間で250msに亘って一定
に保持する。第3時間t3 ' と第4時間t4 ' との間で
圧力p2 を約20×103 hPa(20バール)まで更
に減少する。この圧力が第5時間t5 ' と第6時間t
6 ' との間で約15×103 hPa(15バール)まで
更に減少させる前に、この圧力を第4時間t4 ' と第5
時間t5 ' との間で250msに亘って再度一定に保持
する。第6時間t6 ' と第7時間t7 ' との間で圧力p
2 を500msに亘って一定に保持し、以上の工程を繰
り返す。従って、圧力p2 の減少は、5×103 hPa
(5バール)の段階及び250msの比較的短い圧力保
持時間と対応する比較的高い勾配で開始し、圧力p2 が
ひとたび20×103 hPa(20バール)より低下す
ると、5×103 hPa(5バール)の段階及び500
msの比較的短い圧力保持時間と対応する比較的低い勾
配で続行される。
は、本発明を実施する例示の環境が記載してある。更に
詳細には、図3は、本発明の方法で使用する上で好適で
あり、自動車内の液圧制動システムの第1制動回路10
として実施される液圧システムを示す。例として、第1
制動回路10は、後輪駆動装置を持つ自動車の右後ホイ
ール20及び左後ホイール30を制動に使用される(残
りの二つのホイールに必要な第2制動回路は、明瞭化を
図るため、図3には示してない)。対応する液圧制動シ
ステムは、「TT−制動回路分割(TT−brake
circuitpartition)と呼ばれる。しか
しながら、任意の他の液圧制動システム(並びに全輪駆
動装置又は前輪駆動装置等の任意の他のホイール駆動装
置、及び任意の他の一般的液圧システム)を本発明の方
法で使用できるということは理解されるべきである。こ
れには、詳細には、例えば全輪駆動装置を含む自動車
の、一つの後ホイール及び一つの前ホイールに対して別
の制動回路を使用するいわゆる「X−制動回路分割(X
−brake circuit partitio
n)」が含まれる。更に、本発明の方法は、後輪駆動装
置又は前輪駆動装置を持つ自動車の「X制動回路分割」
内でも使用できる。
源を有する。第1に、自動車の運転者は、圧力媒体リザ
ーバ60を備えた主制動シリンダ50に連結された制動
ペダル40を押すことによって圧力を発生できる。第2
に、電動モータ80によって駆動される高圧ポンプ70
が設けられている。電動モータは、制御ユニット90に
よって制御される。従って、第1制動回路10は、簡単
なペダル駆動式制動手順に好適であり、並びにアンチロ
ック制動システム(ABS)としてあるいはスピン防止
規制(ASR)システムとして使用する上で好適であ
る。これらのシステムは、両方とも、自動車の運転者が
何を行っているのかに拘わらず圧力を発生するため、モ
ータ駆動式圧力ポンプを設置することを必要とする。
(ABS)は、原理的には、制動手順中にホイールの速
度を検出し、ホイールの速度がゼロにまで減速したが自
動車の全体の速度がゼロにまで減速していない場合に、
個々のホイールブレーキ220、230を頻繁に開閉す
ることによって作動する。他方、スピン防止規制(AS
R)は、原理的には、始動中又は運転手順中にホイール
の速度を検出し、被駆動ホイールの速度が他のホイール
及び/又は自動車の全体としての速度を越えた場合に個
々のホイールブレーキ220、230を頻繁に開閉する
ことによって作動する。従って、個々のホイール20、
30の各々の速度を検出するのに好適なホイール速度セ
ンサ25、35が設置されている。
サ25又は35を使用し、制動が加えられていないホイ
ール20又は30の各々を、残りの他方のホイール30
又は20のスピン防止規制中に監視する。監視結果を制
御ユニット90に送り、制動が加えられていないホイー
ルが、残りの他方のホイールに制御ユニット90でスピ
ン防止規制が加えられている間に、スリップを起こしそ
うであるかどうかを決定する。更に、制御ユニット90
は、対応するソフトウェア及び/又はハードウェアが設
けられているため、液圧制動システムを本発明に従って
制御する上で好適である。
おり、その枝内に6本の2/2ポート方向制御バルブ1
00、110、120、130、140、及び150
(短く言うと、2/2バルブ100、110、120、
130、140、及び150)が設けられている。これ
らの2/2バルブ100、110、120、130、1
40、及び150は、双方向(又は2/2バルブ130
及び140の場合には一方向)流通位置FTPと、係止
位置LPとの間で切り換えることができる。これによっ
て、各切り換えは、図3に示すように、ばね作動式第1
位置(即ち流通位置FTP又は係止位置LPのいずれ
か)及び電磁作動式第2位置(即ち係止位置LP又は流
通位置FTPのいずれか)によって行われる。従って、
各スイッチ(及び従って各2/2バルブ100、11
0、120、130、140、及び150)は、対応す
る電磁石の充電又は放電によって制御され、この充電手
順又は放電手順は、制御ユニット90によって制御され
る。その結果、第1制動回路10は、制御ユニット90
によって2/2バルブ100、110、120、13
0、140、及び150のうちの任意のばねを開閉する
ことによって、及び従って第1制動回路10の個々の枝
を開閉することによって変更できる。従って、第1制動
回路は、簡単なペダル駆動式制動手順、ABS制動手順
及び/又はASR手順を実行するのに必要な幾つかの形
体に設定できる。
ル駆動式制動に好適な形体で示してある。この形体で
は、ペダル40を押すことによって主制御シリンダ50
内に圧力を発生する。圧力は、圧力媒体内でルートライ
ン160、第1枝170(流通位置FTPにある下文に
おいて遮断バルブ100と呼ぶ第1の2/2バルブ10
0を通って)、及び第3及び第4の枝190、200
(流通位置FTPにある下文において夫々第1及び第2
の入口2/2バルブ110、120と呼ぶ第2及び第3
の2/2バルブ110、120の夫々を通って)に沿っ
て送られる。ここから、第1及び第2のホイールブレー
キ220、230を作動する。
タ80で作動させる(及び制御ユニット90で制御す
る)と、基本的には、制動システムには作用が全く及ぼ
されない。これは、第2枝180内の2/2バルブ15
0がその係止位置LPにあるためである。従って、高圧
ポンプ70の入口71には圧力媒体は供給されず、加圧
媒体リザーバ60から第2枝180を通して利用するこ
とができないためである。
FTPに切り換え、遮断2/2バルブ100をその係止
位置LPに切り換えることによって、高圧ポンプ70
は、ブレーキペダル40の代わりにホイールブレーキ2
20、230に圧力を発生する。これによって、最大圧
力は、任意の所望の最大圧力に調節した圧力制御バルブ
210によって制限される。この圧力制御バルブ210
は、対応する閾値を越えたとき、溢流ライン240を開
放する。
閉することにより、何等かのスピン防止規制(ASR)
を当該技術分野の現状によるシステムによって実行でき
る。これを行うとき、ホイール速度センサ25又は35
を使用し、制動が加えられていないホイールの各々を監
視できる。制御ユニット90は、制動が加えられていな
いホイール20又は30がスリップする傾向にあるかど
うかを、監視結果を使用して決定するために使用でき
る。次いで、スリップ挙動が生じた場合には、制御ユニ
ット90により、システムで、制動が加えられていない
ホイール20又は30に、上文中に説明したように制動
を加えることができる。
使用できるということは理解されるべきである。更に、
非制動ホイール20又は30がスリップしているかどう
かを監視結果を使用して決定するため、制御ユニットの
代わりに、他の構成要素を使用してもよい。更に、スリ
ップ状態を検出するため、別のホイール速度センサを使
用してもよい(追加のホイール速度センサの感度を元々
のホイール速度センサ25及び25よりも高くしてもよ
い)。
る。
Claims (8)
- 【請求項1】 車輛用スピン防止規制(ASR)用の方
法において、(a)スリップしている被駆動ホイール
(20、30)を制動手段(220、230)によって
制動する工程、(b)別の被駆動ホイール(20、3
0)を監視手段(25、35)によって監視する工程、
及び(c)前記別の被駆動ホイール(20、30)につ
いての監視結果からスリップ傾向が決定手段(90)に
よって決定された場合に、前記別の被駆動ホイール(2
0、30)を制動手段(220、230)によって制動
する工程を含む、ことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 前記別の被駆動ホイール(20、30)
についてスリップ傾向が決定手段(90)によって決定
された場合、前記スリップしている被駆動ホイール(2
0、30)に作用する制動力を減少する工程を含む、こ
とを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記別の被駆動ホイール(20、30)
についての前記スリップ傾向は、決定手段(90)によ
り、(a)前記被駆動ホイール(20、30)の速度
(vw )を前記車輛の速度(v v )と比較する工程、及
び(b)両速度(vw 、vv )の差を所定のスリップ傾
向閾値(thr1 )と比較する工程によって決定され
る、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】 (a)スリップホイール(20、30)
の速度(vw )と前記車輛の速度(vv )の差がスリッ
プ閾値(thr2 )を越えた場合に、スピン防止規制を
実行する工程を含み、(b)前記スリップ傾向閾値(t
hr1 )は、同じ目盛りで前記スリップ閾値(th
r2 )の下にある、ことを特徴とする請求項1乃至3の
うちのいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項5】 前記スリップ傾向閾値(thr1 )を越
えている限り、前記別の被駆動ホイール(20、30)
に作用する制動力が段階的に上昇する、ことを特徴とす
る請求項1乃至4のうちのいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項6】 前記別の被駆動ホイール(20、30)
に作用する制動力の増大勾配を、得られた制動力に従っ
て変化させる、ことを特徴とする請求項1乃至5のうち
のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項7】 前記スリップ傾向値が前記スリップ傾向
閾値より低い場合に、前記別の被駆動ホイール(20、
30)に作用する制動力を段階的に減少する、ことを特
徴とする請求項1乃至6のうちのいずれか一項に記載の
方法。 - 【請求項8】 車輛用スピン防止規制(ASR)用の、
本発明の方法で使用するのに特に好適な装置において、
(a)スリップしている被駆動ホイール(20、30)
を制動するための制動手段(220、230)が設けら
れ、(b)別の被駆動ホイール(20、30)を監視す
るための監視手段(25、35)が設けられ、(c)前
記別の被駆動ホイール(20、30)用の決定手段(9
0)を更に設けることにより、スリップ傾向が決定され
た場合に前記別の被駆動ホイール(20、30)を制動
するための制動手段(220、230)が設けられてい
る、ことを特徴とする装置。
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