JP2001523617A - ブレーキ力分配の制御または調整方法および装置 - Google Patents

ブレーキ力分配の制御または調整方法および装置

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Abstract

(57)【要約】 ブレーキ力分配を制御または調整する(EBD制御)するために、ブレーキングまたはブレーキ操作の開始およびまたは検出の際に、先ず最初に、後輪のブレーキ圧力を一定に保持するように切換えが行われる。ブレーキングの開始時の最初の車両減速から、後輪の回転状態の測定、測定値のろ波および外挿によって、車両基準値(Ref)が導き出され、そして現在の後輪の回転状態(vR ,dvR /dt)がこの基準値(Ref)と比較される。後輪の回転状態(vR ,dvR /dt)を分析する際に、特に3つのケースに分けられ、その後分析の結果に応じて、ブレーキ圧力(p)が更に一定に保持されるかまたは後輪ブレーキのブレーキ圧力の上昇が許容される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、後輪のブレーキ力またはブレーキ圧力が車輪回転状態に依存して制
御または調整される、自動車の前輪と後輪へのブレーキ力分配を電子的に制御ま
たは調整する(EBD制御)ためおよびまたは後輪のアンチロックコントロール
(RA−ABS)のための方法に関する。本発明は更に、この方法を実施するた
めの装置に関する。
【0002】 前輪で発生するブレーキングスリップが後輪のスリップと比較される、ブレー
キ力分配を電子的に制御または調整する(EBD制御)ための方法が既に知られ
ている(ドイツ連邦共和国特許出願公開第3301948号公報、ドイツ連邦共
和国特許第3323402号公報)。後輪の車輪ブレーキに加えられるブレーキ
圧力を調節(変調)および制御することにより、後輪のブレーキスリップは、前
輪のブレーキスリップの所定の割合、例えば85〜87%に制限される。このよ
うな方法は当然、前輪と後輪の回転状態の測定を必要とする。
【0003】 更に、ブレーキ力分配の制御のために、比較的に小さな回転速度差とスリップ
値を検出しなければならない。なぜなら、EBD制御が既に部分ブレーキ範囲、
すなわち小さなスリップ値で生じるからである。従って、回転状態とスリップ値
の検出と評価の精度に対して高度な要求がなされる。
【0004】 ドイツ連邦共和国特許出願公開第4417935号公報(P7662)により
、EBD制御のための回路装置が知られている。この回路装置は、後輪の減速と
車両の減速を決定する回路を含んでいる。車両の減速からの後輪の減速の偏差は
ブレーキ力分配の制御のために評価される。すなわち、この公知の回路では、セ
ンサの測定精度に関する要求を低下させるために、スリップ値の代わりに減速値
が制御の基礎となっている。しかし、システムまたは回路は依然として、すべて
の車輪の回転状態の検出に基づいている。これは、1個の前輪センサの故障時に
、車両減速値を近似的に決定できるようにすべきときにも当てはまる。
【0005】 本発明の根底をなす課題は、制御の効果、すなわち走行安定性の維持およびで
きるだけ短い制動距離の維持を損なうことなく、1個または2個の回転速度セン
サで充分である、ブレーキ力分配を制御する方法を開発することである。後輪の
圧力が高すぎる場合には、走行安定性が損なわれ、ブレーキ圧力が低すぎると、
制動距離が長くなる。
【0006】 この課題は、請求項1記載の方法によって解決される。この方法の特徴は、ブ
レーキングまたはブレーキ操作の開始およびまたは検出の後で、後輪のブレーキ
力またはブレーキ圧力を一定に保持するように切換えが行われ、ブレーキングの
開始時の最初の車両減速から、後輪の回転状態の測定、測定値のろ波および外挿
によって、車両基準値または車両基準速度が導き出され、現在の後輪の回転状態
がこの基準値と比較され、回転状態が基準値との比較において、ブレーキ力の分
配の制御(EBD制御)およびまたは後輪のアンチロックコントロールのために
評価されることにある。
【0007】 すなわち、本発明は、EBD制御の場合、ディファレンシャルギヤまたは両後
輪で得られた回転速度情報が、基準値を求めるために、測定時間内に得られた情
報の外挿(推定)に従って評価されるとき、および測定時間に続いて測定された
現在の情報が上記の方法で査定され、かつEBD制御のために評価されるときに
は、前輪の車輪センサを省略することができるという認識に基づいている。そし
て、後述するような状況に応じて、後輪ブレーキのブレーキ圧力は一定に保持さ
れるかまたは後輪ブレーキの圧力の一層の上昇が許容される。これが基本原理で
ある。
【0008】 特に有利な一連の実施形は従属請求項に記載されている。特に、ブレーキング
またはブレーキ操作の開始は、制動灯スイッチ信号またはブレーキ操作時に発生
する他の信号の評価によって、非常に簡単に認識可能である。先ず最初に、ブレ
ーキ操作と最初の車両減速の決定および認識との間の遅延時間または待機時間が
短く設定されると有利である。この遅延時間は例えば5〜30msのオーダーで
ある。
【0009】 基準値または車両基準速度は好ましくは、ブレーキングまたはブレーキ操作の
認識によってあるいは付加的な遅延時間または待機時間が経過した後で始まる、
好ましくは50〜500msのオーダーの設定された測定時間の後で決定される
【0010】 本発明では、他の実施形に従って、ブレーキ操作の認識および基準値の決定後
、車輪減速または各々の後輪の現在の速度と基準値との差が、一定のままである
かあるいはその増大が比較的に小さいときに、後輪ブレーキのブレーキ圧力がブ
レーキングの終了まで少なくとも近似的に一定に保持される。現在の車輪減速度
が低下するときあるいは現在の車輪速度が基準値に近づくときには、後輪のそれ
以上のブレーキ圧力上昇が許容される。
【0011】 本発明による方法の他の有利な実施形では、後輪ブレーキの圧力変化が、圧力
制御信号または圧力調整信号およびまたは後輪の回転状態の検出および評価と、
圧力モデルの形成によって、近似的に決定される。圧力モデルを形成するために
、システムの圧力上昇特性曲線と圧力低下特性曲線を考慮して、特に流入弁と排
出弁の制御時間が加算および評価される。それによって、圧力センサ、付加的な
監視回路等のための付加的なコストをかけずに、後輪ブレーキの正しいブレーキ
圧力を、迅速に、比較的に正確に調節することができる。
【0012】 本発明による方法を実施するための装置の有利な実施形が請求項13に記載さ
れている。
【0013】 図に基づく実施の形態の次の説明から、本発明の詳細が明らかになる。
【0014】 図1〜3のグラフおよび曲線は、いろいろな状況での本発明による方法と装置
の機能と作用を説明するために役立つ。本発明の出発点は、今日知られている、
後車軸ABSとも呼ばれる後車軸ロック防止システムである。更に、このような
システムで既に設けられている弁、回路、液圧要素、センサ等を用いて、制御ソ
フトウェアを拡張することにより、ブレーキ力分配の電子的な制御、すなわちE
BD機能を可能にすべきである。
【0015】 その際、ダイアゴナル式ブレーキ回路分配装置を備えた前輪駆動車両と、白黒
(ブラック・アンド・ホワイト)ブレーキ回路分配装置を備えた後車軸駆動車両
および全輪駆動車両とを区別すべきである。本発明では、前輪駆動車両の場合、
EBD機能を実現するために、後輪ブレーキのブレーキ圧力を制御するために必
要な圧力調節器(液圧弁)のほかに、後輪の回転状態を個別的に測定する2個の
回転速度センサ(回転数センサ)だけしか必要としない。後輪駆動車両または全
輪駆動の車両の場合には、ディファレンシャルギヤの駆動軸に配置された1個の
回転速度センサで充分である。
【0016】 更に、制動灯スイッチまたはブレーキ操作時に信号を発する他のスイッチの出
力信号が評価される。
【0017】 本発明による方法を実施するために、回転速度センサによって得られた速度信
号がろ波され、ブレーキング操作について外挿(推定)され、車輪の現在の回転
状態およびブレーキ圧力モデルの形成によって得られた量と相関させられる。
【0018】 後輪のブレーキ力または後輪ブレーキのブレーキ圧力は次のように制御される
【0019】 時点t0 で、ブレーキングまたはブレーキ操作が開始される。これは制動灯ス
イッチ信号BLS(図1〜3参照)によって簡単に確認することができる。制動
灯スイッチBLSによって信号化されるこのブレーキング操作の結果として、あ
るいは5〜30msのオーダーの短い遅延時間または待機時間の後で、後輪ブレ
ーキに接続する液圧弁の操作によって、ブレーキ圧力を一体に保持するように切
換えられる。この時点で、個々の車輪センサまたは1個のディファレンシャルセ
ンサによって、1個の後輪または両後輪の車輪速度vR を測定することにより、
車輪速度が測定され、この測定値から車両の減速が推測される。ブレーキ設計、
すなわち減速とブレーキ圧力の関係が知られていると、ブレーキ圧力を演算する
ことができる。この情報はブレーキ圧力増大およびブレーキ圧力モデルの形成の
ために評価することができる。
【0020】 初期の車両減速は、或る測定時間T(本実施の形態では50〜500msのオ
ーダー)の後で、ろ波および推定(外挿)によって、車両基準量を求めるために
用いられ、評価される。この基準量はブレーキング操作中の減速と車速を近似的
に表す。後輪のそのときの速度vR は状況を分析するために、車両基準値Ref と
比較される。
【0021】 ブレーキング操作中の車輪回転状態を分析すると、3つの基本的なケースに区
別することができる。 1.後輪のそのときに測定された減速度dvR /dt が、ブレーキング中に増大する かまたは車輪速度vR と車両基準値Ref との間の差が増大する。
2.そのときに測定された減速度dvR /dt が、分析されるブレーキ操作中低下す るかまたは車輪速度vR が車両基準値に近づく。 3.そのときの車輪減速度がほぼ一定であるかまたは車両差とそのときに測定さ れた車輪速度vR との差が(ほとんど)一定である。
【0022】 図1は、(少なくとも時点t1 までは)ケース1が当てはまる状況に関する。
基準値Ref と比較したこのような車輪経過は例えば、ブレーキング中運転者がペ
ダル力を増大するとき、あるいは道路の摩擦係数が小さくなるときに生じる。こ
の状況で、後輪ブレーキのブレーキ圧力が本発明に従い一定に保持される。
【0023】 しかし、図1に示すように、車輪スリップ(時点t1 で)が閾値(制御閾値)
を上回り、それによって車輪ロック傾向を信号で伝えるときには、当該の車輪の
ブレーキ圧力がロックを避けるために公知のABSアルゴリズムに従って低下さ
せられる。時点t1 に続いて、アンチロックコントロールが図1に従ってEBD
制御に重ね合わされる。
【0024】 ケース2または図2に例示的に示す状況2は例えば、ブレーキング中運転者が
ペダル圧力ひいてはブレーキ圧力を低下させるとき、あるいは摩擦係数が大きく
なるときに生じる。このような状況では、できるだけ短い制動距離を達成するた
めに、後輪の車輪ブレーキ内のブレーキ圧力の一層の上昇を許容することが適切
である。従って、ブレーキ圧力が時点t2 (図2)で後輪ブレーキに通じる流入
弁を開放することによって高められる。この場合、圧力上昇は例えばパルス列に
よって加減することができる。
【0025】 図3の実施の形態がケース3に関する。このケース3は、車両基準値Ref を推
定するためおよび車両基準値を求めるために評価された初期の減速度が、そのと
きの車輪回転状態とほぼ一致するときに生じる。従って、車両の減速度とブレー
キ圧力が“正しく”調節される。
【0026】 この場合、ブレーキ圧力はブレーキングが終了するまで一定に保たれる。
【0027】 最初の車両減速に続いてろ波および外挿によって求められた車両基準値と比較
して、車輪回転状態を本発明に従って分析することにより、および上記の判断基
準に従う制御システムの反応により、1個または2個の車輪センサに基づいてE
BD制御操作を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 所定の状況を図示するために、複数の測定値および制御量、すなわち基準量、
後輪の速度、後輪の加速度、この車輪の車輪ブレーキ内のブレーキ圧力およびブ
レーキ操作信号を、同じ時間経過で示す。
【図2】 第2の状況の時間的な経過を同じように示す。
【図3】 第3の状況の同じ量を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),JP,US

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 後輪のブレーキ力またはブレーキ圧力が車輪回転状態に依存
    して制御または調整される、自動車の前輪と後輪へのブレーキ力分配を制御また
    は調整する(EBD制御)するための方法において、ブレーキングまたはブレー
    キ操作の開始およびまたは検出の後で、後輪のブレーキ力またはブレーキ圧力を
    一定に保持するように切換えが行われ、ブレーキングの開始時の最初の車両減速
    から、後輪の回転状態の測定、測定値のろ波および外挿によって、車両基準値ま
    たは車両基準速度が導き出され、現在の後輪の回転状態がこの基準値と比較され
    、回転状態が基準値との比較において、ブレーキ力の分配の制御(EBD制御)
    およびまたは後輪のアンチロックコントロールのために評価されることを特徴と
    する方法。
  2. 【請求項2】 ブレーキングの開始またはブレーキ操作が、制動灯スイッチ
    信号(BLS信号)の評価またはブレーキ操作時に発生する他の信号の評価によ
    って認識されることを特徴とする請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 ブレーキ操作と最初の車両減速の決定との間の遅延時間また
    は待機時間が設定されることを特徴とする請求項1または2記載の方法。
  4. 【請求項4】 設定された遅延時間または待機時間が5〜30msであるこ
    とを特徴とする請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】 基準値または車両基準速度が、ブレーキングまたはブレーキ
    操作の検出によってあるいは付加的な遅延時間または待機時間が経過した後で始
    まる設定された測定時間の後で決定されることを特徴とする請求項1〜4のいず
    れか一つまたは複数に記載の方法。
  6. 【請求項6】 設定された測定時間が50〜500msであることを特徴と
    する請求項5記載の方法。
  7. 【請求項7】 後輪駆動装置を備えた車両において、後輪の回転状態がディ
    ファレンシャルギヤセンサによって測定されることを特徴とする請求項1〜6の
    いずれか一つまたは複数に記載の方法。
  8. 【請求項8】 後輪の回転状態が車輪個々の回転速度センサによって測定さ
    れることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つまたは複数に記載の方法。
  9. 【請求項9】 ブレーキ操作の検出および基準値の決定後、車輪減速または
    各々の後輪の現在の速度と基準値との差が、一定のままであるかあるいはその増
    大が比較的に小さいときに、後輪ブレーキのブレーキ圧力がブレーキングの終了
    まで少なくとも近似的に一定に保持されることを特徴とする請求項1〜8のいず
    れか一つまたは複数に記載の方法。
  10. 【請求項10】 現在の車輪減速度が低下するときあるいは現在の車輪速度
    が基準値に近づくときに、後輪のそれ以上のブレーキ圧力上昇が許容されること
    を特徴とする請求項1〜9のいずれか一つまたは複数に記載の方法。
  11. 【請求項11】 後輪ブレーキの圧力変化が、圧力制御信号または圧力調整
    信号およびまたは後輪の回転状態の検出および評価と、圧力モデルの形成によっ
    て、近似的に決定されることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一つまたは
    複数に記載の方法。
  12. 【請求項12】 その都度の車輪速度の代わりに、両後輪の速度の平均値が
    観察および評価されることを特徴とする請求項10または11記載の方法。
  13. 【請求項13】 後輪のブレーキ力またはブレーキ圧力を制御または調整す
    るための装置と、後輪の回転状態を測定するための1個または複数のセンサと、
    センサ信号を評価し、ブレーキ圧力制御信号またはブレーキ力制御信号を発生す
    るための電子回路、特にプログラム制御される回路とを備えた、請求項1〜12
    のいずれか一つまたは複数に記載の方法を実施するための装置において、ブレー
    キングの検出の際に回路によって、後輪のブレーキ力またはブレーキ圧力を一定
    に保持するように切換えが行われ、最初の車両減速から、後輪の回転状態の測定
    、測定値のろ波および外挿によって、車両基準値または車両基準速度が導き出さ
    れ、現在の後輪の回転状態がこの基準値と比較され、回転状態が基準値との比較
    において、ブレーキ力の分配の制御(EBD制御)およびまたは後輪のアンチロ
    ックコントロールのために評価されることを特徴とする装置。
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