JP2003534975A - 車両ブレーキの応答圧力の決定方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 車両ブレーキ（３２〜３９）の応答圧力の決定方法であって、被験ブレーキ（３２、３３；３６〜３９）が試験圧力を付勢され、その際に上記試験圧力（Ｐ）の発生前および発生後に、加速度信号および差分速度信号（Ｓ）の線形結合である試験圧力指示信号（ｘ１もしくはｘ２）が発生される。上記両方の試験圧力指示信号が一致し、これが「ブレーキの非応答」とみなされるときは、上記試験圧力が上げられ、かつ新規の試験圧力指示信号（ｘ２）が発生される。上記両方の試験圧力指示信号（ｘ１、ｘ２）が一致しないときは、既存のブレーキ圧力（Ｐ）が応答圧力とみなされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、特許請求の範囲第１項の序文による車両ブレーキの応答圧力の決定
方法および特許請求の範囲第８項の序文による装置に関する。

【０００２】 このような方法は、欧州特許出願公開第０７３３５３２号明細書から既知であ
る。

【０００３】 車両ブレーキ装置の場合は、ブレーキ力を発生するために、応答圧力と呼ばれ
る、ある一定の最小ブレーキ圧力を上回らなければならない。常法により、車両
ブレーキシステムは異なる応答圧力を有してよい複数のブレーキを有し、これが
最初に応答するブレーキに望ましくない高い摩耗を引き起こす。この摩耗問題は
、個々の車両の応答圧力の高さが個々のブレーキ構成要素の間の個別的な復帰力
と機械的摩擦とに依存するため、特に牽引車両が異なる被牽引車両に連結される
ときに重要である。応答圧力の算出は、たとえばローラテストスタンド上で行う
ことができるが、これは比較的煩雑である。

【０００４】 冒頭に挙げた欧州特許出願公開第０７３３５３２号明細書から、すでに応答圧
力が走行中に、しかも車両加速度の評価によって算出される方法が既知である。
車輪回転数信号から、まず「基本車両減速度」と呼ばれる、たとえば風抵抗、摩
擦力または斜面勾配に起因する、場合により存在する車両減速度が算出される。
それに続き、被験ブレーキもしくは被験ブレーキ群が試験圧力を付勢され、それ
によって設定する試験車両減速度が算出される。車両減速度が基本車両減速度に
対して変化しないときは、試験圧力が上げられる。車両減速度が増加し、かつ試
験車両減速度と基本車両減速度との間の差分が所定の許容差値より大きいときは
、既存のブレーキ圧力がブレーキの応答圧力とみなされる。車輪回転数信号を評
価する際に、実際上比較的大まかな約０．２ｍ／ｓ²の「減速度レベル」のみが
算出可能である。従って、この先行技術においては、検出可能の減速度変化に達
するために、ある一定の「最小試験圧力」が必要であり、これが運転者によって
妨害となる「衝撃」として知覚される。また、エンジン出力の変化に基づく車両
減速度は、試験ブレーキ圧力に基づく車両減速度から区別することができない。

【０００５】 ドイツ国特許出願公開第１９６０２８７９号明細書から、車両横加速度が常時
監視され、所定の限度値を超える場合に試験制動が小さいブレーキ力で実施され
、その際に個々の車輪または車輪群でＡＢＳ（アンチロックブレーキシステム）
が応答するか否か、およびその他の車輪で応答しないか否かが検査される、車両
の転覆危険性の検出方法が既知である。

【０００６】 ドイツ国特許出願公開第１９６４８９３６号明細書は、ブレーキの当接圧力を
測定データの統計的評価で（回帰分析によって）算出する方法を記載する。この
測定は、常用制動中に行われ、その結果、識別時間が長くなる。

【０００７】 本発明の課題は、車両ブレーキの応答圧力を決定するための改善された方法お
よび改善された装置を創造することである。

【０００８】 この課題は、特許請求の範囲第１項および第７項の特徴によって解決される。
好ましい実施形態および継続形成は、従属請求項から読み取れる。

【０００９】 本発明は、被験ブレーキに試験圧力を付勢し、その際に試験圧力の発生前およ
び発生後に加速度信号および差分速度信号の線形結合である試験圧力指示信号が
発生される考え方を基礎にしている。両方の試験圧力指示信号が許容差帯の範囲
内で一致し、これが「ブレーキの非応答」とみなされるときは、試験圧力が上げ
られ、かつ新規の試験圧力指示信号が発生される。両方の試験圧力指示信号が一
致しないとき、両方の試験圧力指示信号の間の差分が所定の限度値を超える場合
に、既存のブレーキ圧力が応答圧力とみなされる。

【００１０】 先行技術においてブレーキの応答が車両減速度の評価によってのみ検出される
のに対し、本発明で使用した試験圧力指示信号の中に加速度信号に加えて差分速
度信号が入りこみ、この差分速度信号は「滑り信号」と呼ぶこともでき、試験圧
力を付勢した軸または試験圧力を付勢しない軸、もしくは車輪および駆動車軸ま
たは非駆動車軸の車輪回転数信号から形成される。

【００１１】 本発明による試験圧力指示信号の中に加速度信号および差分速度信号が入りこ
むため、ブレーキの応答は小さい試験圧力でも検出することができる。加速度信
号および差分速度信号すなわち滑り信号を使用するもう１つの長所は、試験圧力
によって決定された減速度の変化が、たとえばアクセルを踏み込むことによって
または低速ギヤにシフトダウンすることによって、エンジン力の変化に還元され
る減速度変化から区別できることである。試験圧力に決定された車両減速度の変
化（衝撃）が同様に低減する。

【００１２】 本発明の変更形態にしたがって、試験圧力の発生時に車両減速度がエンジント
ルクの上昇によってほぼ一定に保持されることが考慮されており、これが走行快
適性をさらに改善する。さらに、たとえば従来の「クルーズコントロール」と本
発明による装置との「組合せ」を考慮してもよく、それによって車速が一定に保
持される。この場合にも、試験圧力指示信号の滑り成分が上昇したエンジントル
クによって増大するため、上記試験圧力指示信号が充分大きくなる。

【００１３】 以下に本発明を、一実施例を利用して図面との関連でより詳しく説明する。

【００１４】 図１は、ブレーキ応答圧力を決定するための概略的な方法過程である。ブレー
キ応答圧力とは、ここでは個々の車輪ブレーキの応答圧力またはブレーキ群の応
答圧力、すなわち１軸または軸群のブレーキの応答圧力が理解され得る。

【００１５】 初期化ステップ１の後、ステップ２でブレーキ圧力が被験ブレーキもしくは被
験ブレーキ群で決定される。ブレーキ圧力ｐは、たとえば圧力センサによって測
定することができ、または既知の方法で計算によりブレーキ弁（ＡＢＳ弁）の開
時間および閉時間の評価によって算出することができる。算出したブレーキ圧力
ｐはステップ３で記憶される。

【００１６】 ステップ４で、たとえば車輪回転数センサによって個々の車両車輪の車輪回転
数が測定される。車輪回転数信号から、ステップ５における差分によって加速度
信号ａが形成される。ステップ６で、個々の車輪回転数信号から差分速度信号ｓ
が形成され、この点についてさらに詳述する。

【００１７】 ステップ７で、加速度信号ａと差分速度信号ｓとから試験圧力指示信号ｘが形
成される。この試験圧力指示信号ｘは、加速度信号ａおよび差分速度信号ｓの線
形結合であり、これは、たとえば次式 ｘ＝ｓ＋ｃ・ａ によって記述することができる。式中、ｃは定数であり、これは差分速度信号（
ｓ）との比で加速度信号ａの重みづけを許容する。

【００１８】 ステップ８で、すでに第１試験圧力指示信号ｘ１が算出されたか否かが検査さ
れる。まだ試験圧力指示信号ｘ１が算出されていないときは、たった今算出した
試験圧力指示信号ｘが信号ｘ１としてステップ９において記憶される。それに続
き、ステップ１０では、被験ブレーキもしくは被験ブレーキ群を付勢する試験圧
力が発生される。

【００１９】 試験圧力発生後、新たにステップ２〜８が進行する。すなわちブレーキ圧力が
算出および記憶され、かつ新規の試験圧力指示信号ｘが発生される。

【００２０】 ステップ８の検査では、ここですでに第１試験圧力指示信号ｘ１が有ることが
確認される。試験圧力発生後に形成された試験圧力指示信号ｘは、したがってス
テップ１１で試験圧力指示信号ｘ２として記憶される。

【００２１】 それに続き、ステップ１２で両方の試験圧力指示信号ｘ１、ｘ２が許容差帯の
範囲内で一致するか否かが検査される。試験圧力指示信号ｘ１およびｘ２が一致
するときは、発生した試験圧力が小さすぎ、かつ被験ブレーキが応答していない
ことが出力される。

【００２２】 試験圧力上昇の際に、たとえば斜面勾配、空気抵抗等の加速度信号に影響を及
ぼす影響量がその間に変化しうるため、信号ｘ１およびｘ２の間の時間間隔が長
すぎないことが重要である。

【００２３】 この場合には、ステップ１２で事前に使用した試験圧力が排出され、ある一定
の待機休止後、ある一定のレベルだけ増加した、新規の試験圧力が出力される。
その後、ステップ２〜８が新たに進行する。その場合ステップ１１で、新規に得
た試験圧力指示信号ｘ２が記憶される。

【００２４】 ステップ１２で、両方の試験圧力指示信号ｘ１およびｘ２が許容差帯値より大
きい分だけ区別されることが確認されるときは、試験圧力上昇後にステップ３で
記憶したブレーキ圧力ｐがステップ１２で応答圧力ｐ＝ｐ（応答）として出力さ
れる。

【００２５】 以下、２つの例を利用して、ステップ５および６で実施した加速度信号ａおよ
び差分速度信号ｓの算出について詳述する。

【００２６】 ａ） 応答圧力が前車軸のブレーキで決定されるべきであることが後車軸駆動
装置搭載車両から出力される（４車輪のうち２車輪が駆動されている４車輪を有
する４×２車両）。加速度信号は、たとえば前輪すなわち非駆動輪の車輪回転数
信号の差分によって決定することができる。 ａ＝ｄｖ_前車軸／ｄｔ

【００２７】 差分速度信号は、たとえば非駆動前車軸および駆動後車軸での車輪速度に依存
する無次元量(dimensionless variable)として定義することができる。 ｓ＝（ｖ_前車軸−ｖ_後車軸）／ｖ_後車軸

【００２８】 試験圧力が前輪ブレーキで入力されるときは、加速度信号ａが量分ごとに増加
し、差分速度信号ｓが小さくなる。それに続き、両方の信号ａおよびｓから試験
圧力指示信号ｘ＝ａ＋ｃ・ｓが形成され、式中、ｃはａおよびｓの次元方程式の
係数である。

【００２９】 ｂ） 別の例として、被牽引車両のブレーキの応答圧力の決定を考察する。そ
のために被験被牽引車両ブレーキに試験圧力が入力され、他方、別のブレーキが
圧力を付勢されない。この場合にも、加速度信号ａおよび差分速度信号ｓを牽引
車両の車輪回転数信号から導き出すことができる。加速度信号ａは上記のように
算出することができる。

【００３０】 差分速度信号は、上記の別法として次式の牽引車両で測定された信号によって
定義することができる。 ｓ＝（ｖ_前車軸−ｖ_後車軸）／ｖ_前車軸

【００３１】 この場合には、空気式クラッチヘッドを介して被牽引車両のブレーキシステム
に試験圧力が供給され、この試験圧力が加速度信号ａの低減を引き起こし、差分
信号ｓは妨害されることがない。場合により発生する牽引力の変化が差分速度信
号ｓと加速度信号ａの逆向きの変化を引き起こす。係数ｃの好適な選択によって
、試験圧力指示信号ｘの中にこの逆効果が現れることを阻止することができる。

【００３２】 被牽引車両が車輪回転数センサを装備しているときは、上記例ａ）およびｂ）
の別法として被牽引車両の車輪回転数信号も評価することができる。

【００３３】 ブレーキ応答圧力の算出方法は、牽引車両のエンジントルクの制御分だけ補完
することができる。試験ブレーキ圧力の調達時の「減速圧力」を回避するために
（「クルーズコントロール」と同様に）、車両減速度が変化しないように、もし
くは運転者に気づかれずに変化するようにエンジン制御がエンジントルクを上げ
ることを考慮することができる。試験ブレーキ圧力は、所定の時間関数、たとえ
ばランプ関数にしたがって構成することができる。試験圧力指示信号ｘの中には
車両減速度ａも差分速度信号ｓも入りこむため、一定（たとえばゼロ）に保持し
た車両減速度ａでブレーキの応答を差分速度信号ｓの変化でも検出することがで
きる。

【００３４】 ブレーキの応答圧力の決定に必要な試験ブレーキ圧力は、所定の時間関数にし
たがって構成することができる。試験圧力発生は、その場合に運転者によって妨
害として感じられず、同時に車両減速度の微制御が可能になる。試験圧力が所定
の圧力レベルを超えるときは、車両のさらなる減速を防止するために、エンジン
トルクが上げられることを考慮することができる。試験圧力指示信号ｘの変化は
、その場合に差分速度信号ｓの変化にのみ依存する。

【００３５】 図２は、牽引車両１４および被牽引車両１５のブレーキシステムの概略表示で
ある。牽引車両１４は、前輪１６、１７および後輪１８、１９を有する。被牽引
車両１５は、同様に前輪２０、２１、および後輪２２、２３を有する。車輪１６
〜２３の各々に、車輪回転数センサ２４〜３１ならびにブレーキシリンダ３２〜
３９が関連する。牽引車両１４のブレーキシリンダ３２〜３５には、それぞれＡ
ＢＳ弁４０〜４３が予め載置されており、前車軸のブレーキシリンダ３２、３３
は第１蓄圧器４４から、かつ後車軸のブレーキシリンダ３４、３５は第２蓄圧器
４５から圧縮空気が供給される。ＡＢＳ弁４０〜４３は、電気回線を介して中央
制御装置４７に接続されている。牽引車両１４および被牽引車両１５の車輪回転
数センサ２４〜３１も同様に電気回線（図示しない）を介して制御装置４７に接
続されている。

【００３６】 被牽引車両のブレーキシステムを制御するために、牽引車両１４内に制御装置
４７によって駆動される被牽引車制御弁４８が設けられており、これが蓄圧器４
９から貯蔵圧力が供給される。蓄圧器４９および被牽引車制御弁４８から、空気
管５０、５１が空気継手５２を介して被牽引車両上に設けた被牽引車ブレーキ弁
５３に通じている。被牽引車ブレーキ弁５３は蓄圧器５４から圧力手段を供給さ
れ、かつ被牽引車両１５の前車軸のブレーキシリンダ３６、３７もしくは後車軸
のブレーキシリンダ３８、３９を付勢する。制御装置４７は、さらに電気回線５
５を介して電子エンジン制御装置５６に接続されている。最後に、フットブレー
キ弁５７が設けられており、これを介して運転者が制御装置４７にブレーキ要求
信号を送る。

【００３７】 牽引車両１４の前車軸のブレーキシリンダ３２、３３の応答圧力が決定される
べきであるときは、ブレーキ圧力の発生前および発生後に加速度信号ａもしくは
差分速度信号ｓが、たとえば次式によって算出される。 ｓ＝（ｖ１−ｖ３）／ｖ３ ａ＝ｄｖ１／ｄｔ

【００３８】 ｓおよびａは、試験圧力信号の発生前および発生後に算出され、対応する試験
圧力指示信号ｘ１、ｘ２が形成され、かつ互いに比較される。図１に記載した方
法にしたがって、制御装置４７がブレーキシリンダ３２、３３の応答圧力を算出
する。

【００３９】 類似の方法で、別のブレーキシリンダ３４〜３９の応答圧力を算出することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による方法の概略図である。

【図２】 走行に使用するための本発明によるブレーキ装置である。

【符号の説明】

１〜１３ 方法ステップ １４ 牽引車両 １５ 被牽引車両 １６、１７ 前輪 １８、１９ 後輪 ２０、２１ 前輪 ２２、２３ 後輪 ２４〜３１ 車輪回転数センサ ３２〜３９ ブレーキシリンダ ４０〜４３ ＡＢＳ弁 ４４、４５ 蓄圧器 ４６ 電気回線 ４７ 制御装置 ４８ 被牽引車制御弁 ４９ 蓄圧器 ５０、５１ 空気管 ５２ 空気継手 ５３ 被牽引車ブレーキ弁 ５４ 蓄圧器 ５５ 電気回線 ５６ エンジン制御 ５７ フットブレーキ弁

───────────────────────────────────────────────────── 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，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (71)出願人 Ｍｏｏｓａｃｈｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ 80， 80809 Ｍｕｅｎｃｈｅｎ， Ｇｅ ｒｍａｎｙ (72)発明者 フランク、ペーテル ハンガリー共和国、1118 ブダペスト、エ レポトク・ウッツ ９／ビー Ｆターム(参考） 3D046 BB28 CC02 HH16 HH36 HH39 JJ06 JJ16 KK12

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両、特に道路車両のブレーキの応答圧力の決定方法であっ
   て、 ａ）被験ブレーキに試験圧力を付勢するステップと、その際に試験圧力有りおよ
   び試験圧力無しで ｂ）前記車両の少なくとも２軸で車輪回転数信号が測定されるステップと、 ｃ）該測定された車輪回転数信号から加速度信号（ａ）が算出されるステップと
   、 ｄ）前記試験圧力の調達後に前記ブレーキ圧力が被験ブレーキもしくは被験ブレ
   ーキ群で決定されるステップと を有する方法において、 ｅ）それぞれ走行状態に対して試験信号の調達有りおよび調達無しで、駆動車軸
   および非駆動車軸の車輪回転数信号（ｖ１〜ｖ８）からの差分の関数である差分
   速度信号（ｓ）が形成され、 ｆ）前記加速度信号（ａ）および前記差分速度信号（ｓ）の関数である各々１つ
   の試験圧力指示信号（ｘ、ｘ１、ｘ２）が形成され、 ｇ）前記両方の試験圧力指示信号（ｘ１、ｘ２）が比較され、その際に前記ステ
   ップａ）ないしｆ）は、試験圧力指示信号（ｘ１、ｘ２）が一致するとき、およ
   び一致しない場合は調達された試験圧力（ｐ）が応答圧力として出力されるとき
   に、増加した試験圧力（ｐ）で反復されることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 前記加速度信号（ａ）は、非駆動車軸の車輪回転数信号（ｖ
   １、ｖ２；ｖ５〜ｖ８）から形成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】 前記差分速度信号（ｓ）は、少なくとも２つの車輪回転速度
   と前記両方の車輪回転速度（ｖ１、ｖ３）の一方との差分（ｖ１〜ｖ３）の比（
   （ｖ１〜ｖ３）／ｖ１；（ｖ１〜ｖ３）／ｖ３）の関数であることを特徴とする
   、請求項１または２に記載の方法。
4. 【請求項４】 前記加速度信号（ａ）は、被験車輪（１６〜２３）のブレー
   キ（３２〜３９）の前記車輪回転数信号（ｖ１〜ｖ８）の時間的導関数によって
   形成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 【請求項５】 前記試験圧力指示信号（ｘ）は、線形結合ｘ＝ｓ＋ｃ・ａで
   あり、該式中、ｓは前記差分速度信号であり、ａは前記加速度信号であり、ｃは
   定数であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
6. 【請求項６】 牽引車両（１４）に連結された被牽引車両（１５）のブレー
   キ（３６〜３９）の前記応答圧力の決定のために前記牽引車両の車輪回転数信号
   （ｖ１〜ｖ４）のみが使用されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一
   項に記載の方法。
7. 【請求項７】 前記試験圧力の入力時にエンジントルクが上昇することを特
   徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 【請求項８】 車両、特に道路車両の応答圧力およびブレーキを決定するた
   めの装置であって、 ａ）ブレーキシリンダに試験圧力を付勢するための手段と、 ｂ）前記車両の少なくとも２軸で車輪回転数信号を発生するための車輪回転数セ
   ンサと、 ｃ）被験ブレーキでブレーキ圧力を決定するための手段と、前記車輪回転数信号
   から加速度信号（ａ）を算出するための手段（４７）と を有する装置において、 ｄ）駆動車軸および非駆動車軸の車輪回転数信号（ｖ１〜ｖ８）からの差分（ｖ
   １〜ｖ３）の関数である差分速度信号（ｓ）を前記試験圧力の調達前および調達
   後に発生する電子制御装置（４７）が設けられており、該電子制御装置（４７）
   は、車両状態に対して前記試験圧力の調達前および調達後に試験圧力指示信号（
   ｘ）を発生し、該試験圧力指示信号は、前記加速度信号（ａ）および前記差分速
   度信号（ｓ）の線形結合であり、かつ前記両方の試験圧力指示信号（ｘ１、ｘ２
   ）を比較する装置において、 前記試験圧力指示信号（ｘ１、ｘ２）が一致するとき、および一致しない場合
   は前記調達された試験圧力（ｐ）が応答圧力として出力されるときに、前記試験
   圧力を上昇する昇圧手段（４０〜４３、４７、４８、５３）が設けられているこ
   とを特徴とする装置。